多功能Cu(Ⅰ)配合物磷光材料的合成及其应用研究

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从20世纪50年代开始,人们对有机发光材料有了初步的认识,且发光材料逐渐显示出自身的优势,特别是应用于有机电致发光器件(Organic light-emitting diodes,OLEDs)。如今普遍认为OLED是能同时兼有全彩色、低能耗、广视角、响应快的最新一代平板显示技术,目前它正处于产业化的过程之中。现如今科技的飞速发展和人类社会的不断进步,显示各种信息的发光材料也发展迅速,这就更需要我们研究出满足要求的发光材料。从Forrest等报道了重金属配合物作为高效的有机电致磷光材料以来,这方面的研究引起了人们广泛的关注,特别是稀贵金属铱、铂、锇等有机金属配合物,由于其发光效率高,而倍受青睐。相比这些稀贵重金属离子配合物,亚铜配合物具有价格便宜、成本低廉、毒性小,以及环保、结构多样化和丰富的物理、化学性质,并且具有较好的发光效率。亚铜配合物已经得到科学家们的广泛研究及应用。在本论文中,我们合成了一些磷光Cu(Ⅰ)配合物,开发出了低廉、高效的磷光材料。将Cu(Ⅰ)配合物发光材料,制备成有机电致发光器件,实现高效磷光器件。这对于深入理解和认识Cu(Ⅰ)配合物磷光材料在有机电致发光中的应用具有十分重要的意义。在本论文第二章中,合成了一个带有咔唑空穴传输基团的2-(2′-吡啶)苯并咪唑配体及两个相应的Cu(Ⅰ)配合物,通过元素分析、傅里叶变换红外光谱、核磁共振氢谱等对其结构进行了表征,并用X-ray单晶衍射确定了配体及两种新型Cu(Ⅰ)配合物的单晶结构。结果表明,所合成的两个Cu(Ⅰ)配合物是扭曲的四面体构型,在溶液和固体状态下,均发出较强的黄光。在第三章中,合成一个带有噁二唑电子传输基团的2-(2′-吡啶)苯并咪唑配体以及相应的两种Cu(Ⅰ)配合物,对其结构进行了表征,并用X-ray单晶衍射仪测定了该类Cu(Ⅰ)配合物的结构。同时也对其进行了光学特性研究,该类配合物在溶液和固体状态下,均发出较强的黄光,这是由于金属离子到配体的电荷转移引起的。在第四、五章中,合成了两种新型树枝状配体以及它们的Cu(Ⅰ)配合物,对其结构进行了表征。所合成的Cu(Ⅰ)配合物在溶液和固体状态下,均发出较强的黄光。为了研究化合物[Cu(L)(PPh32]BF4和[Cu(L)(DPEphos)]BF4的电致发光性质,采用了主客体掺杂的方法,分别以质量分数为5%,8%,12%,15%掺杂在主体材料CBP中,制备了器件结构为ITO(150nm)/MoO3(2nm)/NPB(40nm)/CBP:Cu(Ⅰ) complexes (30nm)/BCP(30nm)/LiF(1nm)/Al(150nm)的发光器件。掺杂[Cu(1L)(DPEphos)]BF4的器件的EL发射峰位于590nm处,掺杂质量分数8%的器件各项性能好于其它质量分数的器件,其开启电压为8V,在偏压为12V时,其最大亮度为3500cd.m-2。掺杂[Cu(1L)(PPh32]BF4的器件的EL发射峰位于585nm处,掺杂质量分数15%的器件各项性能好,在电压为19V时,其亮度达到最大为375cd.m-2。而配合物[Cu(2L)(DPEphos)]BF4的电致发光性质,采用了主客体掺杂的方法,制备了发光器件。掺杂[Cu(2L)(DPEphos)]BF4的器件的EL发射峰位于560nm处,掺杂质量分数15%的器件性能最好。其开启电压为7V,在偏压为14V时,其最大亮度为2400cd.m-2
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