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有机电致发光器件(OrganicLight Emitting Devices,OLEDs)具有启动电压低、超薄、视角宽以及温度特性好等优点,具有优于液晶显示器的特性与品质,因而倍受各国研究者重视,极有可能成为下一代平板显示器的主流。
有机发光材料对有机电致发光器件至关重要,其中荧光材料主要为单重态发光,内量子效率最大为25%,而磷光材料由于利用了激发三重态的发光,理论上最大内量子效率可达100%。在磷光材料中,铱(Ⅲ)配合物磷光材料的研究较多,铱(Ⅲ)配合物的配体有主配体和辅助配体两种:主配体上取代基的电子性质、结构及位置的不同,对其发射波长和发光效率等性能有很大影响;辅助配体的改变对发光性能影响相对小一些,但这对精确调整发光颜色具有重要意义。以往的研究工作侧重于主配体的结构与发光性能的关系,而对辅助配体则缺少系统研究。在本文的研究工作中,我们不仅对主配体上取代基进行了改变,也对辅助配体进行了改变,并分别研究它们对发光性能的影响。研究表明,结合改变主、辅两种配体,对调整有机发光材料的发光颜色和提高其发光效率具有重要意义。本文设计合成了一系列苯并咪唑衍生物,以它们为主配体分别与三氯化铱进行反应得相应二聚体,再将各二聚体分别与乙酰丙酮、吡啶甲酸及2-(3-甲基吡唑)吡啶等辅助配体进行反应,最后得铱(Ⅲ)配合物磷光材料。铱(Ⅲ)配合物的结构用核磁(1HNMR)和元素分析方法进行了表征,对它们的紫外-可见吸收,荧光发射及电化学性质进行了测试,并结合紫外和荧光对其荧光量子效率进行了计算。
结构表征表明,合成配合物的结构与设计结构一致。在紫外吸收图谱中,配合物在280~350nm处出现了配体自旋允许单重态π→π*幸跃迁吸收峰,390~500nm处出现了金属到配体的单重态和三重态电荷跃迁(1MLCT和3MLCT)的宽吸收峰。荧光光谱表明,这些配合物的发射峰位于480~570nm之间,最大发射峰因配体改变而移动。电流-电压曲线表明,绝大多数配合物具有良好的电化学可逆性,这说明这类配合物材料具有较高的稳定性。综合以上结果,这些新型铱配合物材料是具有较大应用前景的有机磷光材料。