基于咔唑的新型有机发光材料的设计合成与性能研究

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有机电致发光器件(Organic light emitting diode, OLED)由于自发射、响应快、亮度高、柔性可卷曲等优点,可用于制作新一代大面积平板显示器和半导体固体照明光源。而有机电致发光材料的选择对器件的性能起着关键性的作用,咔唑由于其优越的空穴传输能力和荧光量子效率,成为当前有机发光材料设计合成中的重要功能基团。本文基于金属配合物与高分子电致发光材料的优点,设计合成了基于咔唑双水杨醛的噻唑型、聚Salen型配体及其配合物。通过核磁、红外表征其化学结构;紫外、荧光表征其光物理性能;热重测试表征其热稳定性;循环伏安法表征其电学性能。测试结果表明:1、噻唑型、聚Salen型配体在200~350nm内的吸收带归属于咔唑苯环上π→π*电子跃迁,位于350~400nm之间的吸收峰归属于配体中C=N双键的n→π*的跃迁,与锌(II)配位后,C=N特征吸收峰红移到400~430nm。2、噻唑型、聚Salen型配体在420nm左右有一较弱的发射峰,在520~565nm之间有一主发射峰;与锌(II)配位形成配合物后,短波处的发射峰消失了,长波处的主发射峰发生了20~40nm的蓝移。3、计算了噻唑型、聚Salen型配体及其配合物的荧光量子效率,其中噻唑型配体及其配合物为:83.6%~89.3%;聚Salen型配体及其配合物为:56.3%~71.6%。4、循环伏安法测得噻唑锌配合物的EHOMO,ELUMO分别:-5.07~-5.03eV,-2.33~-2.07eV;聚Salen-Zn(II)配合物的EHOMO,ELUMO值分别为:-5.46~-4.98eV,-2.77~-1.68eV。5、热稳定性测试结果显示:锌(II)配合物的热分解温度分别在349~452oC范围内。上述表明,基于咔唑的噻唑型、聚Salen型配合物具有较高的荧光量子效率、良好的热稳定性和合适的能量带隙,是一类极具发展前景的有机电致发光材料。
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