新型高分子电致磷光材料研究

论文摘要

随着以计算机和通信为核心的信息、网络的迅猛发展,以及移动信息终端产品市场的迅速扩大,平板显示器件潜在的巨大市场价值引起了全世界研究人员的广泛重视。其中,使用磷光材料的平板显示器件内量子效率理论上可以达到100%,比仅利用荧光材料的器件的效率高很多。配体是影响材料发光性能的重要因素。本文采用对乙烯基苯甲酸作为配体合成出了一系列新型高分子Ir（Ⅲ）配合物电致磷光材料,表征了材料的结构,测定了其分子量,并对材料性质进行了研究。这方面工作国外尚未见报道。研究方法如下:首先,分别采用2-苯基吡啶（ppy）、2-对甲苯基吡啶（ptpy）和2-（2-苯并噻吩基）吡啶（btpy）与三水合氯化铱（IrCl3·3H2O）反应合成铱二聚体;其次,利用上述的铱二聚体与对乙烯基苯甲酸（VBA）反应制备出用于客体材料的铱配合物单体;最后,分别采用不同的铱配合物单体和N-乙烯基咔唑（NVK）聚合,得到一系列高分子电致磷光材料。通过元素分析、FTIR光谱、1H NMR谱对合成出的高分子磷光材料进行了结构表征,采用凝胶色谱仪（GPC）测定了高分子的分子量,此外还研究了高分子的紫外吸收光谱、光致发光光谱、电化学性质和热稳定性。研究结果表明:合成出的高分子结构和我们预想的是一致的,高分子重均分子量达到了30000左右,电化学稳定性较好,热分解温度T10%达到了450℃左右,玻璃化转化温度Tg也达到了220℃左右,是热稳定性较好的材料。其中两种属于绿色磷光材料,其发射峰在500nm左右,合成出的红色磷光材料其发射峰在610nm附近,具有金属到配体电荷转移（MLCT）激发态。光谱研究表明,主配体结构对高分子铱配合物的发光波长具有很大影响,通过调节主配体的结构,可以实现磷光材料发射波长从绿色到红色的改变。电致发光性能的测试正在进行。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 绪论
• 1.1 有机电致磷光材料的发展历史
• 1.2 有机电致磷光材料的文献综述
• 1.2.1 OLED 器件的工作原理
• 1.2.2 电致磷光和电致荧光
• 1.2.3 有机电致磷光材料的研究进展
• 1.2.3.1 主体材料
• 1.2.3.2 有机电致磷光材料
• 1.2.4 有机电致磷光器件
• 1.2.4.1 OLED 器件结构
• 1.2.4.2 磷光器件中能量传递方式
• 1.3 本论文选题的目的、意义和创新点
• 1.4 本论文的主要工作
• 1.4.1 研究内容
• 1.4.2 合成的路线
• 2 磷光材料铱配合物的合成、纯化及其表征
• 2.1 实验仪器及测试方法
• 2.2 主要试剂级来源
• 2.3 磷光材料的纯化方法
• 2.4 2-苯基吡啶磷光材料的合成
• 2.4.1 合成路线
• 2Cl]₂的合成'>2.4.2 2-苯基吡啶铱二聚体[Ir（ppy）₂Cl]₂的合成
• 2（VBA）]的合成'>2.4.3 配合物 [Ir（ppy）₂（VBA）]的合成
• 2.4.4 聚合物（P1）的合成
• 2.4.5 单体N-乙烯基咔唑自身的聚合
• 2.4.6 结构表征
• 2.4.7 分子量测定
• 2.5 2-对甲苯基吡啶磷光材料的合成
• 2.5.1 合成路线
• 2Cl]₂的合成'>2.5.2 2-对甲苯基吡啶铱二聚体[Ir（ptpy）₂Cl]₂的合成
• 2（VBA）]的合成'>2.5.3 配合物[Ir（ptpy）₂（VBA）]的合成
• 2.5.4 聚合物（P2）的合成
• 2.5.5 结构表征
• 2.5.6 分子量测定
• 2.6 2-（2-苯并噻吩基）吡啶磷光材料的合成
• 2.6.1 合成路线
• 2Cl]₂的合成'>2.6.2 2-（2-苯并噻吩基）吡啶铱二聚体[Ir（btpy）₂Cl]₂的合成
• 2（VBA）]的合成'>2.6.3 配合物[Ir（btpy）₂（VBA）]的合成
• 2.6.4 聚合物（P3）的合成
• 2.6.5 结构表征
• 2.6.6 分子量测定
• 2.7 本章小结
• 3 磷光材料的光电性能和热稳定性
• 3.1 实验仪器
• 3.1.1 紫外-可见光谱仪（Ultraviolet-Visible spectrophotometer）:UV-2501PC
• 3.1.2 荧光光谱仪（Fluorimeter）:日立F-4500 荧光分光光度计
• 3.1.3 循环伏安仪
• 3.1.4 热重/差热综合分析仪（TG/DTA）、差热扫描热分析系统
• 3.2 2-苯基吡啶磷光材料的光电性能及热稳定性
• 3.2.1 紫外吸收光谱
• 3.2.2 PL 光谱
• 3.2.3 电化学性质
• 3.2.4 热稳定性
• 3.3 2-对甲苯基吡啶磷光材料的光电性能及热稳定性
• 3.3.1 紫外吸收光谱
• 3.3.2 PL 光谱
• 3.3.3 电化学性质
• 3.3.4 热稳定性
• 3.4 2-（2-苯并噻吩基）吡啶磷光材料的光电性能及热稳定性
• 3.4.1 紫外吸收光谱
• 3.4.2 PL 光谱
• 3.4.3 电化学性质
• 3.4.4 热稳定性
• 3.5 本章小结
• 4 结论
• 参考文献
• 附录A 测试图