基于液晶发光材料的偏振性能和上转换圆偏振发光性能研究

【摘要】：液晶发光材料因其既具有液晶的流动性和有序性又具有发光性能,所以在液晶显示器背光源中具有较好的应用前景。然而,目前报道的液晶发光材料大都存在发光效率低及其偏振发光性能研究不足等缺点。针对这种情况,本论文工作重点围绕液晶发光材料的偏振性能展开研究,论文工作主要体现如下两个方面:1、以环金属铂配合物为发光内核,在辅助配体中引入液晶基元,设计合成了两种具有液晶性能的环金属铂配合物分子Pt1和Pt2,并通过核磁共振氢谱、碳谱、时间飞行质谱和单晶X射线衍射等手段对其分子结构进行表征。利用紫外光谱、荧光光谱、循环伏安法、热力学分析和偏光显微镜等手段详细研究了这类环金属铂配合物的光物理性能、电化学性能和液晶性能:其中配合物Pt1在升降温过程中表现为向列相液晶,且在溶液和固体薄膜中都呈现出强烈的发光;而配合物Pt2为近晶A相液晶,仅在溶液中观察到较弱的发光。对配合物Pt1采用诱导/摩擦、加热退火工艺,研究了这类液晶磷光材料的偏振性能;获得了偏振比为1.33的宽光谱电致发光光谱,器件的最大电流效率为1.7 cd/A,最大外量子效率为1.1%。2、为了实现液晶环境中的上转换发光以及上转换圆偏振发光,我们选取室温向列相液晶SLC1717为主体液晶材料,向其中掺入手性上转换受体分子R(S)1和非手性上转换敏化剂PtOEP,制备得到了一种兼具圆偏振发光、上转换发光和上转换圆偏振发光特性的手性向列相液晶体系;论文通过圆偏振发光光谱,上转换发光光谱和上转换圆偏振发光光谱等手段详细探索了该体系的光物理性能及发光机制。实验结果表明手性R(S)1分子不但能够诱导向列相液晶SLC1717形成手性向列相液晶,并且可以作为上转换受体和上转换敏化剂在液晶中发生三重态-三重态湮灭上转换发光过程,使得到的手性向列相液晶兼具上转换发光和上转换圆偏振发光特性;并且这种液晶体系的上转换发光效率为13%,圆偏振发光的g_(lum)为0.2,上转换圆偏振发光的g_(lum)为0.04。