電致磷光與分子雜化發(fā)光材料的制備與性能研究.pdf

1、本論文以二氮雜萘聯(lián)苯衍生物為配體，制備了銥的金屬有機(jī)配合物，并對(duì)其結(jié)構(gòu)、光物理性能、電致發(fā)光性能進(jìn)行了研究。主要包括以下內(nèi)容： 將位阻酚引入二氮雜萘聯(lián)苯配體，從而增加了其溶解性。配體與三氯化銥在溫和和無(wú)催化劑存在的條件下通過(guò)一步反應(yīng)以較高產(chǎn)率直接得到了銥的三環(huán)配合物磷光體Ir(MPCPPZ)3。 生成的磷光體易溶于二氯甲烷、三氯甲烷、甲苯、氯苯等多種溶劑，適合旋涂法的電致發(fā)光器件制作。該磷光體的優(yōu)勢(shì)構(gòu)型為熱力學(xué)上穩(wěn)定的面

2、式構(gòu)型，這種構(gòu)型也是一種熒光量子效率高的構(gòu)型，它的熒光量子產(chǎn)率在95％以上。光致發(fā)光的發(fā)射峰在590hm左右。磷光體的HOMO能級(jí)為-5.15 eV，LUMO能級(jí)為-2.9 eV。磷光體表現(xiàn)了較高的熱穩(wěn)定性，起始分解溫度為388℃。 用ITO/PEDOT/PVK：CBP：Ir(MPCPPZ)3/TPBI/Ba/Al的結(jié)構(gòu)，聚合物電致發(fā)光器件的發(fā)光峰值為597nm，并且還有一個(gè)635nm左右的肩峰。在12％摻雜濃度時(shí)器件的效率最大

3、，當(dāng)亮度91 cdm-2時(shí)，外量子效率為20.2％，這是目前旋涂器件的最好結(jié)果。該器件的最大亮度5870 cd m-2，功率效率5.7 1m W-1，啟明電壓為8 V，色坐標(biāo)為(0.62，0.36)。 結(jié)果表明二氮雜萘聯(lián)苯是一類(lèi)優(yōu)良的配體，有必要進(jìn)行更深入的研究。 本論文另外一個(gè)方面的研究是關(guān)于稀土分子雜化發(fā)光材料的研究。我們利用烯一巰加成的方法，成功地合成了一種帶有三聯(lián)吡啶基團(tuán)的有機(jī)硅氧烷，該中間體用核磁共振、紅外、質(zhì)

4、譜等手段進(jìn)行了表征確認(rèn)，從而證明了該方法在功能有機(jī)硅氧烷制備上的有效性。利用該中間體，我們用溶膠一凝膠法原位制備了三種類(lèi)型的稀土分子雜化發(fā)光材料：(1)稀土(Eu3+、Tb3+)無(wú)機(jī)鹽與二氧化硅基質(zhì)以共價(jià)鍵相連的三聯(lián)吡啶基稀土分子雜化發(fā)光材料；(2)稀土(Eu3+、Tb3+)煙酸配合物與二氧化硅基質(zhì)以共價(jià)鍵相連的煙酸稀土分子雜化發(fā)光材料；(3)稀土(Er3+、Nd3+)二苯甲酰甲烷配合物與二氧化硅基質(zhì)以共價(jià)鍵相連的稀土分子雜化近紅外發(fā)光

5、材料。第(1)、(2)類(lèi)稀土分子雜化發(fā)光材料的發(fā)光均由三聯(lián)吡啶的敏化而產(chǎn)生，并表現(xiàn)出相應(yīng)稀土離子的特征發(fā)射，摻銪離子的最強(qiáng)發(fā)射為617nm，是純紅光發(fā)射；而摻鋱離子的最強(qiáng)發(fā)射為544nm，是典型的綠光發(fā)射。相比之下，兩種摻鋱的分子雜化材料均表現(xiàn)出了優(yōu)異的發(fā)光性能，熒光壽命分別為0.8ms和0.68ms，變化不大，最大熒光量子效率為74.99％，而兩種摻銪的分子雜化材料的壽命分別為1ms和0.66ms，最大的熒光量子產(chǎn)率為32.44％。

6、 第(3)類(lèi)稀土分子雜化材料的發(fā)光主要是由二苯甲酰甲烷配體的敏化產(chǎn)生，熒光也表現(xiàn)為稀土離子的近紅外特征發(fā)射，在摻鉺雜化材料的熒光半高寬為77nm，比在純無(wú)機(jī)晶格中有顯著增加。摻鉺雜化材料的熒光壽命為2.0 μ s，而摻釹雜化材料的熒光壽命為1.3 μ s。壽命比在無(wú)機(jī)晶格中的要短，表明材料中還存在較多引起激發(fā)態(tài)失活的基團(tuán)。 這三類(lèi)稀土分子雜化發(fā)光材料的熒光光譜都為稀土離子的特征發(fā)射峰，均沒(méi)有分裂發(fā)生，同時(shí)熒光衰減均為一級(jí)指