论文部分内容阅读
OLED在平板显示领域显示出了巨大的科学研究和商业应用价值,备受研究者关注。材料是OLED中关键的技术之一,可用于OLED的材料分为两类:荧光材料和磷光材料。根据量子理论荧光材料最高效率只能25％,而磷光材料可达100%。目前,磷光材料中镧系稀土元素受到研究者的青睐。稀土离子特殊的外层电子结构使其具有发光效率高、色彩纯度正等优点,为人们开发和利用新型OLED材料提供了新思路。虽然现在材料的研究已经取得一定的成果,但是离人们要求还有一定距离。 论文主要研究工作是以合成新型的稀土发光材料为中心,制备了小分子配合物和聚合物两类发光材料。对于小分子配合物,结合理论研究了配体的不同取代基对配合物的荧光性能的影响因素;聚合物发光材料采用先配位再聚合的方式进行合成,并探讨了聚合物的荧光性能和影响因素。本文从以下几个方面进行展开工作。 1.运用Gaussian03程序包中的DFT理论对设计的9个邻菲罗啉衍生物分子进行了理论计算。对这些分子的前线分子轨道数据、键长、键角和Mulliken电荷进行了分析,重点分析了配体中不同取代基对这些数据的影响。 2.本文合成了9个邻菲罗啉衍生物分子,并通过红外与核磁对其结构进行了表征。同时,研究了中间体对溴苯偶姻的合成工艺,利用咪唑类离子液体作为催化剂,并采用超声波合成法来制备对溴苯偶姻。 3.利用上述合成的邻菲罗啉衍生物作为配体,制备了10个新颖的三元稀土Eu(Ⅲ)配合物,通过红外与元素分析对这些配合物进行了表征。荧光光谱图显示,所有配合物都发出了Eu(Ⅲ)的特征红光。结合理论研究,对这些配合物的荧光性能之间的差异进行了分析。从实验结果来看其配合物的荧光性能并未随着配体上取代基给电子能力的增加而增强,在相同的第一配体(HDBM)情况下,不同的邻菲罗啉衍生物所制备的配合物的荧光性强弱小顺序为:Eu(DBM)3(DmPPhen)>Eu(DBM)3(BPPhen)>Eu(DBM)3(BBPP)>Eu(DBM)3(DPMP)>Eu(DBM)3(PPBD)>Eu(DBM)3(DTPP)>Eu(DBM)3(BOPP)。其中DmPPhen配体与Eu(Ⅲ)配位后表现出优秀的“协同”效应,配合物Eu(TTA)3DmPPhen在二氯甲烷溶液中相对于其它配合物其荧光强度最好,相比之下此配合物具有潜在的前景,可应用于电致发光器件中。 4.在前人的研究基础上,利用β-二酮作为第一配体,简单的邻菲罗啉衍生物作为第二配体,带聚合活性的丙烯酸作为第三配体制备了9个含有聚合活性的稀土发光材料。通过红外和元素分析对这些配合物的结构进行了表征,从这些配合物的荧光光谱中可以发现在第一配体和第三配体相同的情况下,第二配体对Eu(Ⅲ)离子的敏化效果顺序为:DmPPhen>PPhen>DPPz>DPMP。 5.选择了5个带有聚合活性的稀土配合物与甲基丙烯酸甲酯进行共聚合,制备了具有发光性能的透明功能材料。从聚合物的荧光光谱来看,聚合物的发光强度与配合物的发光强弱相一致。对于同一配合物增大投料比时,聚合物链中因配合物含量的增加而发光强度增加。