探索电化学新型离子型铱配合物分子设计、合成及发光性质

论文导读：离子型铱配合物作为磷光染料在湿法制备的OLED中的发光性能。蓝绿光、绿光、黄光和红光OLED的最大电流效率分别达到24.3、25.3、20.5和4.2cd/A。制备了基于离子型铱配合物的白光OLED，最大电流效率、外量子效率和功率效率分别达到20.7cd/A、9.6%和8.5lm/W。关键词：离子型铱配合物论文发光电化学池论文有
摘要：基于离子型铱配合物的发光电化学池（pght-emitting electrochemical cells,LECs）和有机发光二极管（organic pght-emitting diodes, OLEDs）可以用作新型显示或固态照明器件。针对目前离子型铱配合物运用到LEC和OLED中的探讨进展情况，本论文设计和合成了新型离子型铱配合物，特别是蓝光离子型铱配合物，探讨了配合物的光物理和电化学等性质及其在LEC和OLED中的发光性质。传统的离子型铱配合物利用联吡啶（2,2’-bipyridine, bpy）类第二配体，很难实现色纯度优异的蓝光发射。本论文提出了一种新的获得蓝光离子型铱配合物的分子设计思想：在第二配体环中插入给电子原子，提升配合物的最低未占有分子轨道（lowest unoccupied molecular orbital, LUMO）的能级。设计并成功合成了含吡唑类第二配体的新型蓝绿光和蓝光配合物。相比于经典的bpy类第二配体，吡唑类第二配体使配合物的LUMO能级升高0.27-0.31eV，发光波长蓝移100多个nm。制备的蓝光LEC的发光波长位于460nm，色坐标为（0.20,0.28），发光色纯度显著优于文献报道的其它基于离子型铱配合物的蓝光LEC。设计合成了含咪唑类第二配体的离子型铱配合物。咪唑类第二配体也显著蓝移配合物的发光。通过调控咪唑类第二配体的共轭度，获得了以蓝绿光到红光发射的新型离子型铱配合物系统。制备了蓝绿光、绿光、黄光和橙红光LEC器件，最大电流效率分别达到8.4、18.6、12.7和13.2cd/A。由于在配合物分子内引入了枝状位阻基团，蓝绿光LEC的最大电流效率提升到了18.3cd/A，是目前报道效率最高的蓝绿光LEC。通过在蓝绿光LEC中掺杂少量的红光配合物，白光LEC的发光色坐标为（0.37,0.41），颜色指数为80，最大电流效率、外量子效率和功率效率分别达到11.4cd/A、5.6%和11.2lm/W，是目前报道效率最高的白光LEC。本论文还系统探讨了离子型铱配合物作为磷光染料在湿法制备的OLED中的发光性能。蓝绿光、绿光、黄光和红光OLED的最大电流效率分别达到24.3、25.3、20.5和4.2cd/A。制备了基于离子型铱配合物的白光OLED，最大电流效率、外量子效率和功率效率分别达到20.7cd/A、9.6%和8.5lm/W。关键词：离子型铱配合物论文发光电化学池论文有机发光二极管论文蓝光论文白光论文
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Abstract5-12
第1章 引言12-28

1.1 有机电致发光技术12-18

1.1 有机发光二极管12-14

1.2 发光电化学池14-18

1.2 基于离子型铱配合物的发光电化学池探讨进展18-25

1.2.1 发光颜色18-22

1.2.2 发光效率22-23

1.2.3 响应时间23-24

1.2.4 稳定性24-25

1.3 基于离子型铱配合物的有机发光二极管探讨进展25-27

1.4 当前有着的不足27

1.5 论文探讨思路与内容27-28

第2章 实验策略与技术28-39

2.1 主要试剂28-30

2.2 材料的结构表征与鉴定30-31

2.3 材料的光物理与电化学表征31-32

2.3.1 光物理表征31-32

2.3.2 电化学表征及能级计算32

2.4 论述计算32-33

2.5 有机电致发光器件的制备33-35

2.5.1 基片清洗33

2.5.2 溶液旋涂法制备有机功能薄膜33-34

2.5.3 真空蒸镀法制备有机功能薄膜和金属阴极34-35

2.5.4 有机电致发光器件的封装35

2.6 有机电致发光器件的表征35-39

2.6.1 发光性能表征35-36

2.6.2 电学性能表征36-37

2.6.3 光电性能表征37-39

第3章 基于吡唑类第二配体的离子型铱配合物及其电化学发光性质39-62

3.1 引言39-40

3.2 分子设计40-41

3.3 合成与结构表征41-49

3.1 配体和配合物的合成41-43

3.2 配合物的单晶结构表征43-49

3.4 光物理表征49-53

3.5 电化学表征53-54

3.6 论述计算54-56

3.6.1 单线态计算54-55

3.6.2 三线态计算55-56

3.7 发光电化学池探讨56-61

3.7.1 蓝绿光和蓝光发光电化学池56-58

3.7.2 稳定性提升的蓝绿光发光电化学池58-61

3.8 本章小结61-62

第4章 基于咪唑类第二配体的离子型铱配合物及其电化学发光性质62-87

4.1 引言62

4.2 分子设计62-65

4.3 合成与结构表征65-69

4.

3.1 配体的合成65-67

4.

3.2 配合物的合成67-69

4.4 光物理表征69-73

4.5 电化学表征73-74

4.6 论述计算74-77

4.6.1 单线态计算75

4.6.2 三线态计算75-77

4.7 发光电化学池探讨77-85

4.7.1 以蓝绿光到红光发射的发光电化学池77-81

4.7.2 白光发光电化学池81-85

4.8 本章小结85-87

第5章 基于离子型铱配合物的有机发光二极管87-111

5.1 引言87-88

5.2 蓝绿光和蓝光有机发光二极管88-99

5.

2.1 蓝绿光器件88-95

5.

2.2 蓝光器件95-99

5.3 以蓝绿光到红光发射的有机发光二极管99-104
5.

3.1 单层器件99-102

5.

3.2 双层器件102-104

5.4 白光有机发光二极管104-110

5.5 本章小结110-111

结论111-113
参考文献113-123
致谢123-125
个人简历、在学期间发表的学术论文与探讨成果125-126