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噁二唑或咔唑桥联的双核铱配合物的合成及其光电性能的研究

石银辉  
【摘要】:本论文综述了有机电致磷光材料的发展历程和研究现状,针对有机单分子电致白光材料及器件存在的问题,开展了含烷氧基桥联的噁二唑(或咔唑)功能基的吡啶甲酸类辅助配体及其双核环金属铱配合物电致磷光材料的合成和光电性能研究,主要工作包括: (1)设计合成了含烷氧基桥联噁二唑(或咔唑)功能基的吡啶甲酸类辅助配体。 通过含不同取代基的芳基噁二唑(或咔唑)衍生物与羟基吡啶甲酸衍生物的成醚反应,得到含烷氧基桥联噁二唑(或咔唑)功能基的吡啶甲酸类辅助配体。优化了二酰肼缩合反应和酚羟基成醚反应的条件,探讨了反应条件对合成反应的影响。 (2)设计合成了噁二唑或咔唑桥联的双核环金属铱配合物。 分别以四(2,4-二氟苯基吡啶-N,C2')(μ-二氯)合二铱(III)和四(1-苯基异喹啉-N,C2')(μ-二氯)合二铱(III)为原料,合成得到了三类9种噁二唑或咔唑桥联的双核环金属铱配合物,即含双蓝光发色团的双核环金属铱配合物、含双红光发色团的双核环金属铱配合物和含蓝光和红光不同发色团的双核环金属铱配合物电致磷光材料。 (3)研究了噁二唑或咔唑桥联的双核环金属铱配合物的紫外吸收性能、光致发光性能和电化学性能。 研究结果显示:(i)由于烷氧基的间隔作用,引入的芳基噁二唑(或咔唑)功能基团,对双核环金属铱配合物的紫外吸收和光致发光性能影响很少,双核环金属铱配合物的紫外吸收和光致发光性能主要由蓝光和红光环金属铱配合物发色团的性质所决定。其中,含双蓝光发色团的双核环金属铱配合物的金属-配体电荷转移(MLCT)跃迁的吸收峰在389 nm,最大光致发光峰在471 nm(肩峰:499 nm);含双红光发色团的双核环金属铱配合物的MLCT跃迁的吸收峰在462 nm,最大光致发光峰在612 nm;含蓝光和红光不同发色团的双核环金属铱配合物的MLCT跃迁的吸收峰在462 nm,有两个最大光致发光峰,分别位于472 nm和612 nm,实现了双核环金属铱配合物电致磷光材料宽光谱带发光。(ii)双核环金属铱配合物的电化学性能与双核环金属铱配合物中的芳基噁二唑(或咔唑)功能基以及双发色团的结构有关 (4)研究了含蓝光和红光不同发色团的噁二唑或咔唑桥联的双核环金属铱配合物的电致发光性能。 (5)以双核环金属铱配合物为掺杂材料、聚乙烯咔唑(PVK)和2-叔丁基苯基-5-联苯基-1,3,4-噁二唑(PBD)为主体材料,制作了单发光层聚合物电致发光器件。器件的最大发光效率为1.2%,最高亮度为1350 cd/m2。当器件的掺杂浓度在低于1%时,器件宽带发光现象明显增强。 本研究工作为下一步全面开展宽光谱带电致磷光材料和器件的研究,获得性能优良的白色电致磷光材料奠定了良好的基础。


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