新型环金属配体及其铱配合物的合成及性能表征

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当前社会信息技术飞速发展,作为信息技术主导的信息显示技术更是受到了前所未有的关注。进入二十一世纪,传统的显示器已经不能满足人们日益增长的需求,社会对于显示器的要求也更为苛责。因此,研究性能更完善、更先进的显示器件成为了当前各国亟待解决的问题。作为新一代平板显示技术,固态发光电化学池(LECs)凭借其优异的性能而倍受关注。固态发光电化学池(LECs)大多采用离子型过渡金属配合物作为发光材料,这是因为采用过渡金属配合物作为固态发光电化学池中的发光材料能够显著提高器件的效率。在几种常见的过渡金属配合物中,离子型Ir(Ⅲ)配合物凭借其各种优势如其能够发射更短波长的光、发光量子效率较高等优点使之一跃成为了新一代的电致发光材料。在过渡金属铱配合物中,离子型铱配合物相较于中性铱配合物除了具备发光效率高、发射波长可调等优点外,还具有许多它自身具备的优点,例如:首先,此类配合物较易合成,产物容易纯化;其次,此类配合物自身携带自由移动的离子,所以不需要额外的添加其他导电离子,这就简化了器件结构;再次,此类配合物通常能够发生良好的氧化还原反应,使器件的稳定性大大提高。因此,离子型铱配合物是具有巨大潜力和市场前景的发光材料。到目前为止,实现显示器的全色发光,仍存在一定难度,相对于其他发光颜色的发光材料,蓝色以及蓝绿色发光材料仍然稀缺,而它们对于实现全色发光至关重要。因此本文我们通过在环金属配体上引入吸电子基团得到了三种新型的离子型铱配合物,并对这三种新型的铱配合物的光物理和电化学性质进行了研究,制备得到了基于这三种离子型铱配合物作为发光层的性能优良的有机发光电化学池器件,最终实现了LECs器件光谱蓝移。本论文的主要研究内容如下:1、我们设计合成了新型吡唑类环金属配体,并将其与bpy,phen,ttp三种辅助N^N配体反应,得到三种离子型铱配合物,分别为配合物(1)[Ir(dmecf3ppz)2bpy]+(PF6)-,(2)[Ir(dmecf3ppz)2phen]+(PF6)-,(3)[Ir(dmecf3ppz)2ttpl]+(PF6)-。其中dmetfmppz代表3,5-二甲基-3-(三氟甲基)苯基吡唑,bpy代表2,2-联吡啶,phen代表1,10-邻菲罗啉,ttpl代表1,4,8,9-四氮萘菲胺,并采用各种测试手段对这三种铱配合物的结构进行了表征。2、研究了这三种配合物的光物理性质、电化学性质,并通过分子轨道计算方法讨论了发光性质与材料分子结构之间的关系。3、制备了采用这三种配合物作为发光层性能优良的蓝绿光到黄绿光的LECs器件,根据器件的电致发光光谱、CIE坐标、寿命及其电流密度等方面对器件性能进行表征。
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