稀土配合物光致发光和电致发光性能的研究

有机电致发光器件(organic light-emitting diodes, OLEDs)由于具有全色、低压直流驱动、视角广、高效率和易于制备大屏幕等优点，在平板显示领域具有广阔的应用前景，已引起世界范围内科技界和企业界的广泛重视。稀土配合物作为发光及载流子传输层材料，具有窄带发射和发射波长分布范围广的特点，有利于实现高的色纯度。然而，有机电致发光的机理还未完全弄清楚，稀土配合物电致发光器件距离实际应用还比较远，需要进一步进行研究。本论文研究了Tb~(3+)、Eu~(3+), Sm~(3+)配合物的光致发光和电致发光性质，制备了绿色、红色和橙色电致发光器件，并对稀土配合物的电致发光机理进行了探讨。对于试配合物，以acac为第一配体，研究了第二配体AAP和bath对配合物和器件发光性能的影响并对器件的优化进行了讨论；以Tb(acac)_3bath为发光中心，发现电致发光中~5D_4→~7F_5跃迁相对~5D_4→~7F_5跃迁的增强现象；以Tfacac为第一配体，首次讨论了F取代H对于配体的三重态能级的降低和对配合物以及电致发光器件发光强度的增强作用，对于提高稀土配合物电致发光的性能提供了参考依据。对于铺配合物，以Tfacac为第一配体，以phen和bipy为第二配体，制备了红色电致发光器件并进一步验证了F取代H对于配体的三重态能级的降低作用；以HTH为第一配体，国际上首次报道了室温下Eu~(3+)离子的~5D_1→~7F_J的跃迁，并且其强度依赖于驱动电压的强度，光致发光和电致发光的不同表明二者的发光机理有所不同，并对铺配合物电致发光机理进行了讨论；以HTH为第一配体，国际上首次报道了衫配合物的电致发光现象，并且最大得到了21 cd/m~2的发光强度；为了改善稀土β-二酮配合物光稳定性和热稳定性差的缺点，引入了稀土芳香梭酸配合物，并对配体进行了引入长链的化学修饰，提高了配合物在一般有机溶剂中的溶解度，用旋涂法制备的器件的最大发光亮度达到了174 cd/m~2.