以3-乙酰基樟脑为辅助配体的环金属铱配合物合成及其可见、近红外光电性能研究

论文摘要

有机电致发光器件（Organic Light Emitting Diodes, OLEDs）由于其无可比拟的优越性而逐渐成为新一代平板显示领域研究的热点。其中设计、合成出各方面性能优良的红、绿、蓝三基色发光材料一直是研究的核心,使发射光谱红移到近红外区域则是近年来人们又一个努力的方向。本文简要介绍了OLED的发光原理及器件结构,着重总结了近年来以铱为内核的蓝、绿、红小分子磷光材料的研究进展,以及有机电致发光中的空间位阻效应和近红外磷光材料的研究成果。开展的工作及取得的成果主要包括以下四方面：1.合成了8种主配体,14种配合物,其中蓝色磷光材料4种,绿色磷光材料2种,红色磷光材料6种,近红外磷光材料2种。通过分析比较我们分别得到了性能优异的新型蓝、绿、红、近红外磷光材料,（dfpypy）2Ir（acam）、（dfpypy）2Ir（acac）均为新型且性能优良的蓝色磷光材料,（ppy）2Ir（acam）为新型绿色发光材料,（pq）2Ir（acam）的发射峰位于667nm,是几种红色磷光材料中性能较好的发光材料。（btiq）2Ir（acac）和（btq）2Ir（acac）都是首次合成的新型近红外磷光材料,其不仅结构简单,而且性能优良,很可能具有潜在的应用价值。2.辅助配体β-二酮中大空间位阻樟脑基的引入有效的改善了配合物的性能,使配合物的量子效率均有不同程度的提高。3.通过对各配合物的光电性能及热稳定性研究发现,①（C^N）2Ir（O^O）类配合物发射峰的位置主要取决于主配体,并且我们可以通过改变主配体分子的共轭性、引入杂原子环或电负性较大的原子（如：N、F）等方式来调控配合物的发射波长。②喹啉类配合物均比结构相似的异喹啉类配合物光谱红移。③各配合物失重10%时的热分解温度均为300℃左右,既利于用升华法提纯,又利于器件的制备。4.分别将（dfpypy）2Ir（acam）、（46dfppy）2Ir（acam）、（ppy）2Ir（acam）、（btp）2Ir（acam）、（piq）2Ir（acam）制成掺杂、非掺杂器件,并分析了器件的EL光谱,J-V-L特性,效率等,研究认为辅助配体中引入空间位阻的确是改善器件性能的一种有效途径。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 有机电致发光原理及其能量转化
• 1.2 荧光、磷光与磷光电致发光
• 1.3 有机电致发光器件
• 1.3.1 有机电致发光器件结构
• 1.3.2 电致发光器件制备
• 1.3.3 电致发光器件的重要参数
• 1.4 有机电致发光的主要辅助材料
• 1.4.1 缓冲层材料
• 1.4.2 载流子传输材料
• 1.5 有机电致发光材料
• 1.5.1 以铱为内核的蓝色磷光材料
• 1.5.2 以铱为内核的绿色磷光材料
• 1.5.3 以铱为内核的红色磷光材料
• 1.6 有机电致发光中的空间位阻效应
• 1.7 有机近红外电致发光材料
• 1.8 本论文设计思想及主要内容
• 第二章 以3-已酰樟脑为辅助配体的环金属铱配合物 #30的合成及光电性能研究
• 2.1 实验仪器
• 2.2 主要试剂、生产厂家及精制溶剂的处理方法
• 2.3 量子效率及电化学性能测试方法
• 2.3.1 量子效率的计算
• 2.3.2 配合物的循环伏安（CV）曲线测试
• 2.4 蓝色磷光材料的合成及光电性能研究
• 2.4.1 目标产物的结构
• 2.4.2 合成路线
• 2.4.3 合成过程
• 2.4.4 结果与讨论
• 2.5 绿色磷光材料的合成及光电性能研究
• 2.5.1 目标产物的结构
• 2.5.2 合成路线
• 2.5.3 合成过程
• 2.5.4 结果与讨论
• 2.5.5 器件有机电致磷光性能研究
• 2.6 红色磷光材料的合成及光电性能研究
• 2.6.1 目标产物的结构
• 2.6.2 合成路线
• 2.6.3 合成过程
• 2.6.4 结果与讨论
• 2.7 本章小结
• 第三章 两种近红外磷光材料的合成及光电性能研究
• 3.1 目标产物的结构
• 3.2 合成路线
• 3.3 合成过程
• 3.3.1 主配体btqH、btiqH的合成
• 4Ir₂Cl₂、（btiq）₄Ir₂Cl₂的合成'>3.3.2 二聚体（btq）₄Ir₂Cl₂、（btiq）₄Ir₂Cl₂的合成
• 2Ir（acac）、（btiq）₂Ir（acac）的合成'>3.3.3 目标产物（btq）₂Ir（acac）、（btiq）₂Ir（acac）的合成
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 配体及配合物的紫外吸收光谱及荧光光谱
• 2Ir（acac）、（btq）₂Ir（acac）的热稳定性'>3.4.2 （btiq）₂Ir（acac）、（btq）₂Ir（acac）的热稳定性
• 3.4.3 配合物的电化学研究
• 3.6 本章小结
• 第四章 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 硕士研究生期间已发表和待发表的文章