【摘 要】
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过渡金属配合物有机电致发光材料能同时利用三重态和单重态激子,使发光效率大大提高。稀有贵金属铱、铂、锇等有机金属配合物性能优异,但由于环保、储量及价格等因素使其应用
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过渡金属配合物有机电致发光材料能同时利用三重态和单重态激子,使发光效率大大提高。稀有贵金属铱、铂、锇等有机金属配合物性能优异,但由于环保、储量及价格等因素使其应用受限,亟待开发替代材料。Cu(Ⅰ)配合物由于其价格低廉、对环境友好以及缺少低能态的金属中心(MC)d-d*跃迁成为金属配合物发光材料的理想候选者。本论文采用了DFT/TDDFT的方法研究了一系列Cu(Ⅰ)配合物的基态和激发态的结构、辐射跃迁速率、非辐射跃迁速率及其影响因素,解释了Cu(Ⅰ)配合物中配体从N^N至P^P配体变化过程对于电子结构以及发光性质的影响。对辐射跃迁过程的研究表明:分子1由于具有最高的MLCT比例,导致其旋轨耦合作用大于其他分子,具有最高的辐射跃迁速率;分子2由于具有最高的三重态激发能,并且振子强度与旋轨耦合矩阵元的配合度也较高,因此具有较大的辐射跃迁速率;分子4单电子单中心的旋转-轨道积分为零,因此辐射跃迁速率为零。即受体型配体(N^N)使得金属参与跃迁(MLCT)比例高;供体型配体(P^P)使得配体到配体跃迁(LLCT)比例高。对非辐射跃迁过程的研究表明:分子2由于N^N配体与P^P配体间空间位阻的配合,抑制了N^N配体的弯曲振动,因此具有较小的重组能,致非辐射速率降低。杂配分子3,由于NP配体中二苯基-磷结构的加入,破坏了原来N^N配体的共轭性质,且并未有大的空间位阻填满此配位空间,导致NP配体中P原子所连的苯环的摇摆振动加剧,致使分子3具有最大的重组能,非辐射跃迁速率较大。本文从理论上阐述了不同配位结构对Cu(Ⅰ)配合物对发光性质的影响,解释了供受体混合的杂配位配合物具有更好的发展前景的原因,为Cu(Ⅰ)配合物发光材料的结构调控提供了有价值的参考。
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