论文部分内容阅读
Tb3+色纯度绿光基础上的稀土功能性材料一直是人们关注的热点之一,本论文设计合成系列含稀土离子Tb3+的纯绿光配合物,再分别通过物理掺杂或共价键合于有机大分子基质而得到有Tb3+色纯度绿光的高分子杂化材料。同时,基于材料的结构表征、荧光性质分析及热稳定性鉴定等,选择PVK(聚乙烯咔唑)为基质的高分子材料Poly(NVK-co-2)(50:1)作为发光层,得到高效及纯绿光的PLEDs(聚合物发光二极管)器件。具体研究工作如下:首先,合成了三种有双齿结构的咪唑-二酮(Heb-PMP、HQ、HPMIP)作为第一配体;并合成得到三种起协同作用的第二配体(4-VB-PBI、4-VB-FBI、VBCz DPO)。自组装得到系列新的稀土配合物[Ln(eb-PMP)3(4-VB-PBI)](Ln=La,1;Ln=Tb,2;Ln=Gd,3)(Heb-PMP=4-(2-ethylbutanoyl)-3-methyl-1-phenyl-1H-pyrazol-5(4H)-one,4-VB-PBI=1-(4-vinylbenzyl)-2-(pyridin-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole);[Ln(Q)3(4-VB-PBI)](Ln=L a,4;Ln=Tb,5;Ln=Gd,6);[Ln(Q)3(4-VB-FBI)](Ln=La,7;Ln=Tb,8;Ln=Gd,9);[Ln(Q)3(VBCz DPO)](Ln=La,10;Ln=Tb,11;Ln=Gd,12)(HQ=4-(3,3-dime thylbutanoyl)-3-methyl-1-phenyl-1H-pyrazol-5(4H)-one,4-VB-FBI=1-(4-vinylbenzyl)-2-(furan-2-yl)-1H-benzo[d]imidazole,VBCz DPO=9-(4-vinylbenzyl)-3,6-bis(diphenylphosph oryl)-9H-carbazole)和[Ln(PMIP)3(4-VB-FBI)](Ln=La,13;Ln=Tb,14;Ln=Gd,15)(HPMIP=4-isobutyryl-3-methyl-1-phenyl-1H-pyrazol-5(4H)-one)。光物理性能研究表明:均可高效敏化稀土离子Tb3+的色纯度绿光。选取MMA、NVK、ST做共聚合单体,合成了系列高分子材料Poly(MMA-co-X)、Poly(NVK-co-X)和Poly(ST-co-X)(X=1-3)、Poly(MMA-co-Y)(Y=4-12)、Poly(MMA-co-Z)(Z=13-15)和Poly(MMA-@-Z)(Z=13-15),(MMA=甲基丙烯酸甲酯,NVK=N-乙烯基咔唑,ST=苯乙烯);与有机小分子配合物相比,荧光寿命及量子产率均有提高,且热稳定性和成膜性也得到改善。其中Poly(NVK-co-2)(50:1)的CIE坐标为(0.335,0.580),荧光寿命为763μs(λem=546nm),量子产率41%。选取Poly(NVK-co-2)(50:1)作为电致发光器件结构的发光层,设计的器件结构为ITO/PEDOT:PSS(30 nm)/Poly(NVK-co-2)(40 nm)/BCP(10 nm or 20nm)/TPBI(30 nm)/Li F(1 nm)/Al(100 nm)(PEDOT:PSS=聚二氧乙基噻吩聚对苯乙烯磺酸,BCP=2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲,TPBI=1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯)。器件性能表明:在BCP的厚度为20 nm,电压为12 V时,电流效率为24.63 cd/A,外量子效率为7.81%,功率效率为6.45 lm/W;较之前含稀土离子Tb3+的PLEDs文献报道有明显改善。