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刚性环金属化铱（Ⅲ）配合物的合成及其发光性能的研究

作　者: 汪增荣
导　师: 孙培培
学　校: 南京师范大学
专　业: 有机化学
关键词: 刚性 环金属化 铱 六元环 发光性能
分类号: O641.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


用于OLED (Organic Light Emitting Diodes)的磷光材料主要包括一些重金属配合物,如铱、锇、铂等金属配合物。这些配合物中心离子d轨道上强烈的自旋轨道耦合作用导致器件中单线态和三线态能级混合,使得三线态激子也能够用来发光,从而显著的提高了器件的效率。其中铱配合物因具有短的磷光寿命和高的发光效率而成为研究的热点。通过对配体的设计和改造,可以改变发光材料的性能、改善主客体材料的相容性,从而提高器件的发光效率、亮度,延长器件的使用寿命。本文针对目前磷光材料和器件存在的问题,进行了新型环金属铱配合物的设计、合成,及对其发光性能进行了研究。本论文工作主要涉及两个方面,一是设计合成系列新型的配体,将这些配体与三氯化铱反应,得到新的环金属铱配合物,并对这些配合物的光学性质,电化学性质进行研究；二是用合成的配合物作为发光客体,掺杂于主体材料中,制备了多个具有多层结构的电致发光器件,并研究它们的电致发光性能。具体的工作主要包括：1、设计合成了四个新型的刚性环金属化铱配合物,并将其中的(PBQE)2Ir (acac)、(EPBQ)2Ir(acac)和(DPBQ)2Ir(acac)掺杂于主体材料CBP(4,4,-N, N,-dicarbazole-biphenyl)中,制备了结构为：ITO/NPB/TCTA/CBP:Ir complex/BCP/Alq/LiF/Al的电致发光器件,并详细研究了它们的电致发光性能。其中以配合物(EPBQ)2Ir(acac)为客体掺杂材料制作的电致发光器件性能最好。当配合物(EPBQ)2Ir(acac)在CBP中的掺杂浓度为2%时,器件的性能相当好,其最大亮度高达134,055 cd/m2,最大外量子效率高达24.6%,最大电流效率和功率效率也分别高达72.9 cd/A和44.21m/W,这在已报道的同类结构的器件中是非常好的结果。2、由于配合物用(EPBQ)2Ir(acac)制备的器件性能表现非常好,我们又利用其制备了白光器件,同样也表现出了优越的性能。配合物(EPBQ)2Ir(acac)的发光为橘光,因此我们搭配蓝光磷光材料FIrpic制备了具有双发光层结构的器件：ITO/NPB(30nm)/TCTA(20nm)/CzSi:FIrpic(8%, xnm)/CBP:(EPBQ)2Ir(acac) (2%, y nm)/BSB(10nm)/TAZ(40nm)/LiF(lnm)/Al(100nm),其最大亮度达34,212 cd/m2,最大外量子效率高达15.6%,电流效率和功率效率也分别达32.0 cd/A和21.8lm/W,这在已报道的白光器件中是很不错的结果。3、设计合成了两个新型的具有较大可扭转度的六元环金属化铱配合物(BPBI)2Ir(acac)和(NPBI)2Ir(acac),并研究了它们的光物理和电化学性质。配合物(BPBI)2Ir(acac)和(NPBI)2Ir(acac)的最大发光波长分别578nm和580nm。两个配合物均具有可逆的单电子氧化峰,表明了这两个配合物都具有良好的电化学稳定性。

全文目录


摘要  5-7Abstract  7-9第一章 前言  9-19  1.1 有机电致发光二极管的发展历程  9-10  1.2 有机电致发光二极管的结构  10-11  1.3 有机电致发光二极管的发光机理  11-12  1.4 有机电致发光二极管的发光材料  12-14  1.5 评价有机电致发光器件性能的主要参数  14-16    1.5.1 发光亮度  14    1.5.2 发光效率  14-15    1.5.3 发光色度  15    1.5.4 发射光谱  15    1.5.5 电流密度-电压关系  15    1.5.6 亮度-电压关系  15-16  1.6 立题依据  16-17  参考文献  17-19第二章 刚性环金属化铱配合物的合成及其发光性能研究  19-46  2.1 引言  19-21  2.2 结果与讨论  21-38    2.2.1 配体与配合物的设计、合成  21-27    2.2.2 配合物的光物理性质  27-28    2.2.3 配合物的电化学性质  28-29    2.2.4 配合物的电致发光性能  29-38      2.2.4.1 红光发光器件  29-33      2.2.4.2 白光发光器件  33-38  2.3 实验部分  38-42    2.3.1 配合物(PBQE)_2Ir(acac)的合成  38-39    2.3.2 配合物(EPBQ)_2Ir(acac)的合成  39-40    2.3.3 配合物(DPBQ)_2Ir(acac)的合成  40-41    2.3.4 配合物(MPBQ)_2Ir(acac)的合成  41    2.3.5 器件的制备  41-42  2.4 本章小结  42-43  参考文献  43-46第三章 六元环金属化铱配合物的合成及其发光性能研究  46-55  3.1 引言  46-48  3.2 结果与讨论  48-52    3.2.1 配体与配合物的设计、合成  48-50    3.2.2 配合物的光物理性质  50-51    3.2.3 配合物的电化学性质  51-52  3.3 实验部分  52-53    3.3.1 配合物(BPBI)_2Ir(acac)的合成  52-53    3.3.2 配合物(NPBI)_2Ir(acac)的合成  53  3.4 本章小结  53-54  参考文献  54-55第四章 结论与展望  55-56在读期间发表的学术论文及研究成果  56-57致谢  57

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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 物理化学（理论化学）、化学物理学 > 结构化学 > 络合物化学（配位化学）
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