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过渡金属铼(Ⅰ)配合物的合成、表征及其光致和电致发光的研究

王燕平  
【摘要】: 已实现全色显示的有机电致发光器件(OLEDs)的一个重要贡献是在平板显示器领域中的应用。目前,在有机电致发光方面的研究多致力于探索新的有机小分子和有机金属配合物发光材料,以提高器件的寿命、发光效率、稳定性,优化器件结构等。合理的有机电致发光器件(OLEDs)载流子的注入与传递应该是平衡的,以确保它们在发光层有较高的复合几率。过渡金属磷光配合物由于理论内量子效率能够达到100%,作为电致发光材料在电致发光器件上的应用使有机电致发光的效率得到明显的提高。铼(I)配合物因其具有很多独特优点,例如室温磷光量子效率较高,激发态寿命相对较短,有良好的热稳定性、化学稳定性和光化学稳定性而受到研究者的关注。已有研究表明,铼的配合物多数含有中性羰基配体,阴离子配体多数为卤离子或者少数用单吡啶基取代。在实际的电致发光器件中空穴传输材料的空穴迁移率比电子传输材料的电子迁移率要高得多,因此改善已有电致发光材料的电子传输性能是当今研究的一个热点。 本文设计合成了一种新型的具有电子传输基团1,3,4-噁二唑类有机小分子材料4-(5-苯甲基-1,3,4-噁二唑-2-yl)吡啶(PTOP)。作为脱水剂的三氯氧磷,同时具有很强酰化能力,也可以充当反应溶剂。因此在合成路线上我们突破了传统的双酰肼在脱水剂作用下关环成唑的方法,采用了化学合成中一个比较重要的合成方法—“一锅煮”法,使所制备的羧酸和酰肼基团的反应在干燥三氯氧磷环境中一次完成,简化了合成线路,提高了反应收率。以含有1,3,4-噁二唑功能化的单吡啶中性配体与过渡金属铼(I)配位制备系列羰基铼配合物[Re(CO)3(N^N)(PTOP)]PF_6(其中N^N为二亚胺类配体1,10-邻二氮杂菲的衍生物)并进行了相应的表征。由此将具有电子传输、空穴阻挡和发光性能的不同功能基团有效地分开,避免了淬灭的发生。研究了铼(I)配合物[Re(CO)_3(Bath)(PTOP)]PF_6(Bath:4,7-联苯基-1,10-邻二氮杂菲)的电致发光性能。将其掺杂在聚合物PVK中利用旋涂技术制备了不同掺杂浓度结构为ITO/PEDOT (60nm)/PVK:PBD:Re (100:80:x) (80nm)/Ba (30nm)/Al (80nm)的明亮绿光电致发光器件,其开启电压为9 V,最大发光亮度为165 cd/m~2 ,最大发光效率为2.1cd/A。


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