论文部分内容阅读
本课题以δ-羟基喹啉铝(Alq3)为主要研究对象,在喹啉环上引入空穴传输基团提高空穴传输能力,实现载流子的平衡传输;并将Alq3进行高分子化,实现溶液旋涂成膜制备电致发光器件,提高器件的稳定性,降低器件的制作成本。另外,以δ-羟基喹啉及其衍生物为配体,制备了一系列可发近红外光的有机小分子和高分子稀土络合物,并研究其发光性能。
将咔唑和吩嚷嗪引入到δ-羟基喹啉的5位上,制备了两种δ-羟基喹啉衍生物;然后再分别与铝离子配位制备了两种双极性的小分子Alq3络合物。并且,制备了三种Alq3络合物单体,分别不含取代基、含咔唑、吩噻嗪取代基;三种Alq3络合物单体分别与N-乙烯基咔唑共聚制备了三种双极性的高分子Alq3络合物。用NMR,FT-IR,元素分析对它们的结构进行了表征;这些双极性络合物具有较好的溶解性和热稳定性能;循环伏安法测得它们的氧化还原电位并估算了电化学能级,由于空穴传输基团(单元)的引入,提高了它们的HOMO能级、减小了能隙,也即是说提高了空穴传输能力;用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究了它们的光物理性能,取代基和共聚单元(N-乙烯基咔唑)的引入对它们的光物理性能有一定的影响,但是它们仍然保留Alq3的特征吸收和特征发射。用这些双极性络合物作为发光层,制备了简单的电致发光器件,在较低的驱动电压下可发射Alq3的特征绿光。其中,含有咔唑取代基且Alq3含量为2 mmol%的高分子Alq3络合物具有最佳的电致发光性能:在16V时有最大发光亮度Lmax=487 cd/m2,电流密度为10.36 mA/cm2时有最大电流效率ηImax=0.545 cd/A。研究了电致发光机理,并讨论了取代基和Alq3的含量对高分子Alq3络合物电致发光机理和电致发光性能的影响。
在双极性小分子Alq3络合物中,取代基通过亚甲基连接在喹啉环上,对Alq3中心的发光具有一定的影响。以含吩噻嗪取代基的Alq3络合物Al(PHQ)3为研究对象,研究了光致发光过程中吩噻嗪取代基和Alq3中心间的能量传递和电子传递情况,发现能量传递对Alq3中心的发光有利,而电子传递导致了Alq3中心的发光衰减。用荧光光谱和紫外-可见吸收光谱等测试方法结合理论知识对能量传递和电子传递的热力学和动力学进行了详细的研究,并计算得到了相关动力学常数。
用δ-羟基喹啉及其衍生物作为配体,制备了一系列可发近红外光的有机小分子和高分子稀土络合物。用FT-IR光谱和元素分析对它们的结构进行了表征。这些稀土络合物的紫外-可见吸收均为配体的吸收,稀土离子的吸收非常弱;稀土离子的特征跃迁的激发光谱表明,激发峰主要对应配体的吸收,而稀土离子自身f-f跃迁所引起的激发峰比较弱;通过激发配体,配体将能量传递给稀土离子,敏化稀土离子发射其特征的近红外光,可用于光通讯、发光器件和激光等领域。