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有机偏振发光器件具有驱动电压低,能源效率高等诸多优点。在液晶显示器(LCD)背光照明中,偏振光是用普通光源通过起偏器获得的,这种方法的缺点在于起偏器会对透射光有很大的吸收,能量损失至少在50%以上,这就大大降低了效率。一般起偏器的外部发射效率仅为1%左右,这对能源是极大的浪费。有机偏振发光材料制成的发光器件(LED)就能直接发射偏振光,如将这种器件作为LCD背光源,就可以去掉起偏器,从而提高效率,达到节约能源的目的。同时偏振发光材料在信息储存、光电二极管等也具有广泛的应用。因此,有机偏振发光材料已经成为一个新的研究领域。
本文对偏振发光的原理、材料、偏振器件的制备等做了介绍。以烷氧基2-苯基吡啶为主配体、长链β-二酮为辅助配体,合成了环金属铂配合物的磷光材料。在化合物结构中(C^N)Pt(0^0)中金属铂Pt(Ⅱ)采用dsp2杂化,中心金属离子Pt(Ⅱ)与配体间形成平面正方形的结构,通过在2-苯基吡啶和β-二酮上引入烷基或烷氧基得到了具有不同液晶性质的两类磷光材料。本文对化合物液晶性能做了详尽的表征;讨论了二聚体中烷基链对偏振性能的影响,以及对烷氧基联苯氰的引入对偏振率的影响。主要研究内容包括:⑴合成了具有长链烷基、烷氧基的环金属铂配合物二聚体磷光材料。用核磁共振氢谱、差示热量扫描(DSC)、液晶偏光织构、偏振吸收和发射对其进行了表征。该类材料发出黄绿色光,最大强度发射波长在516nm,在548nm处出现次强发射。通过在聚酰亚胺薄膜上取向排列后,得到了偏振薄膜。它们的最大吸收偏振率是1.85,最大发射偏振率是3.24。通过实验发现,烷基链长对化合物的液晶性质及其在薄膜上的排列有很大的影响。⑵将对烷氧基联苯氰液晶单元的引入到2-苯基吡啶为主配体、β-二酮为辅助配体的环金属铂Pt(Ⅱ)配合物中,合成一类新型的环金属铂液晶材料。用核磁、差示热量扫描(DSC)、液晶偏光织构、偏振吸收和发射对其进行了表征。该类化合物呈现出近晶相液晶,在聚酰亚胺薄膜上取向排列后,得到了取向程度较高的偏振薄膜,极大的提高了铂金属配合物的偏振性能,它们的最大吸收偏振率是3.67,最大发射偏振率是7.3,这是目前为止得到的最大磷光材料发射偏振率。