论文部分内容阅读
过渡金属配合物具有良好的光物理性质和电化学性质,其内量子效率理论上可以达到100%,因此受到研究者的广泛关注。其中,Ir(III)配合物表现出好的性质而成为电致发光材料领域的研究热点。然而对Ir(III)配合物材料的研究仍然存在着一定问题有待进一步认识,如发光机制认识不明确,高效蓝光材料和宽带隙母体材料匮乏,辅助配体对配合物发光性质影响的深入认识等问题。本论文的出发点正是基于Ir(III)配合物发光材料存在的这些基本问题展开,利用量子化学计算方法从分子的微观电子结构出发,深入剖析分子的基态、激发态、吸收与发射光谱的性质,从本质上揭示了几何结构与光电性质的关系。基于对材料体系的深入认识,我们进一步采用量化计算的方法设计性能更好的主客体材料,预测了材料性质,希望能够对新材料的设计、合成及其应用提供新方法与新思路。本论文包括以下四个部分:第一部分:选择不同结构的Ir(III)配合物,对其基态、激发态的几何结构,电子结构,以及吸收和发射光谱性质进行研究。首次揭示了配合物单线态激发态几何、电子结构性质,提出了磷光可能的发光机制。并且从前线轨道中d轨道的成分、配合物在吸收发射过程中电荷迁移以及激子跳跃能、构型重组能几个方面研究影响配合物发光效率的因素,总结了高效率蓝光Ir (III)配合物及其配体应具备的特点。第二部分:基于前一章得到的高效率蓝光配合物的特点,我们设计了两个系列的蓝光Ir(III)配合物。采用两种设计路线:一方面保持Ir(Fppy)2(pic)的主配体Fppy不变,改变辅助配体pic,得到一系列蓝光Ir(III)配合物;另一方面保持Ir(Fppy)2(pic)的辅助配体pic不变,改变主配体Fppy,设计另一系列蓝光Ir(III)配合物。第三部分:研究了辅助配体对配合物性质的影响:在辅助配体引入推、吸电子基团对调节配合物发光颜色的作用;辅助配体上取代基的引入及其空间位阻的大小对配合物载流子传输性质的影响。第四部分:针对蓝光主体材料缺乏的问题,我们将空穴传输单元CZ,电子传输单元ph2P=O接到具有高三线态能量的核分子上,设计了一系列双极性蓝光主体分子,并通过改变空穴和电子传输单体的比例实现了主体分子空穴和电子重组能的平衡。