电致发光金属配合物和有机小分子的合成与性能

本文以调控发光颜色、提高发光效率为目的，通过改变配体、中心金属离子、取代基等进行颜色调节；通过引入电子或空穴传输单元，实现发光分子的功能化进而改善载流子传输提高发光效率。文中主要以有机小分子和金属配合物为研究对象，它们本身都具有良好的发光性质。工作集中围绕以下几个问题展开：1、PPV齐聚物是一类高效发光的分子体系，如果在其中嵌入8一取代的哇琳单元对发光会有什么影响？2、使用含噁二唑（具有电子传输功能）的配体得到的金属配合物是否能同时拥有双重功能，即高效发光（金属配合物的特点）和优良的电子传输？3、由N2O-双齿配体转变成N，N-双齿配体，配合物的发光又会如何？4、稀土配合物具有高的光致发光效率，但电致发光效率非常低，能否通过咔哇或呛二吟功能化来改善载流子传输，提高电致发光效率？主要工作及取得的结果概述如下：1、经由Knoevenagel缩合反应合成了一系列共骊的2，21-（1，4-芳二乙烯基）双-8-取代喹啉。单晶X-射线衍射研究表明固态下存在分子间，π…π堆积相互作用，这对于载流子传输是比较有利的。喹啉8-位于的取代基的变化对发光影响不大，表明刚性共扼骨架对发光起主要贡献。改变中心的芳核，明显可以调控发光颜色。当存在分子内电荷转移时，与不存在的相比，发光显著红移。电致发光性质表明这些含双喳琳的PPV齐聚物是良好的发光和电子传输材料。2、存在分子内氢键的化合物2-（2-羟基苯基）-5-苯基-1，3，4-噁二唑（HOXD），具有激发态分子内质子转移（ESIPT）特性。在室温下，用365脚的紫外灯照射时表现强的兰色荧光。室温和低温（77K）下的磷光光谱表明它在固态下具有较强的磷光发射，与理论预测完全一致。多层电致发光器件ITO加PB／HOXD／BCP／Alq3／Mg：Ag最大亮度达到656cd／m2，电流效率为0．37cd／A。当把HoxD掺在cBP中时，亮度和效率都有一定程度的提高，达到870cd／m2和0.82cd／A。3、合成了含有德二哩配体（HOXD）的碱金属配合物MOxD（M=Li，Na，K）。我们发现配合物的发光颜色取决于中心金属离子，LiOXD是一个优良的蓝光材料，半峰宽是65nm，发射峰位在478nm，它也可以作为界面材料使用，起到和LIF相同的作用，即改善电子注入。同时作者首次报道了钠和钾的配合物可以用作发光材料。电致发光性质表明这些配合物是优良的蓝／绿色发光和电子注入／传输材料。4、使用从N双齿配体代替N，O-双齿配体（比如8-羟基喹啉），合成了含有2－（2-羟基喹啉）苯并咪唑的锌、铍和硼配合物。用硼配合物作为发光层的三层器件ITO/NPB/boron-complex／Alq3／LiF／A1所得到的光谱覆盖了从400到750nm的区域，表明获得了一个很好的白色发光。白光分别源于激子和激基复合物发光，由三种成分构成：来自于硼配合物的兰色发光（490nm）；来自于Alq3的发光（535nln）；NPB和BPh2（Pybm）界面形成的激基复合物发光（610nm）。器件最大亮度是110cd／m2最大效率是0.8cd／A。5、设计、合成了咔唑、噁二唑功能化的稀土馆配合物，期望通过改善空穴和电子传输来提高发光效率。含咔哇的配合物的双层器件发光光谱较宽，包括三价铺的特征发射和一个宽峰，可能是咔唑的发光。当使用TPD做空穴传输层时，噁二唑铺配合物的电致发光器件得到纯正明亮的红色发光，器件结构为ITO／TPD（40nm）／（OXD-PyBM）Eu（DBM）3（SOnm）／LiF（Inm）／Al（200m），启动电压为7.8V，在21v时达到最大亮度322cd／m2。亮度为57cd／m2和13．sv时电流效率最大，为1.9cd／A，对应外量子效率是1.7％。高的效率表明通过引入噁二唑基团，配合物的电子传输能力得到明显改善。6、初步研究了三线态发光的铱的金属有机配合物，得到了高亮度、高效率的绿色发光；对8-羟基喹啉锌配合物的高分子化也做了初步探讨。