聚合物磷光材料的研究进展北大核心CSCD

金属配合物磷光材料因为其能同时利用单线态激子和三线态激子,引起了人们广泛关注。聚合物磷光材料(polymer phosphorescent materials,PPMs)同时具备小分子金属配合物的良好发光特性和高分子的优异物理性能,如容易挠曲、可溶液加工和良好的成膜性。本文综述了近年来聚合物磷光材料的研究进展,总结了聚合物磷光材料的合成方法及其在有机电致发光器件(OLED)方面的应用。最后从电磷光发光聚合物的分子结构设计出发,在电磷光发光聚合物领域业已取得进展的基础上,分析了电磷光发光聚合物在电致发光领域应用中存在的一些问题,并展望了电磷光聚合物今后的发展方向。     

聚合物磷光材料的研究进展

金属配合物磷光材料因为其能同时利用单线态激子和三线态激子,引起了人们广泛关注。聚合物磷光材料(polymer phosphorescent materials,PPMs)同时具备小分子金属配合物的良好发光特性和高分子的优异物理性能,如容易挠曲、可溶液加工和良好的成膜性。本文综述了近年来聚合物磷光材料的研究进展,总结了聚合物磷光材料的合成方法及其在有机电致发光器件(OLED)方面的应用。最后从电磷光发光聚合物的分子结构设计出发,在电磷光发光聚合物领域业已取得进展的基础上,分析了电磷光发光聚合物在电致发光领域应用中存在的一些问题,并展望了电磷光聚合物今后的发展方向。     

窄光谱磷光配合物的设计及电致发光性能

通过对螯合配体及辅助配体的设计与筛选, 构筑了一种全新的天蓝光铱金属配合物(MeFPyPy)₂Ir(dipcMePy)(简称MFPMP), 实现了三重态配体中心、 三重态金属-配体电荷转移和/或三重态配体-配体电荷转移跃迁类型混合比例较优化的发光过程. 以MFPMP作为发光体的磷光有机电致发光器件实现了半峰宽为52 nm, 最大发光波长为476 nm的窄光谱、 单峰型、 高亮度、 高效率天蓝光发射, 并在1000 cd/m²的实用亮度下保持了25%以上的外量子效率(EQE), 与目前报道的最高水平有机电致发光器件性能相当. 本工作为进一步开发色纯度更高、 更具有实用性的磷光配合物发光材料提供了一条可行的途径.     

基于磷光材料的电致发光二极管研究进展

电致发光二极管(LEDs)具有能耗低、寿命长、绿色环保等优点,在固态照明、全色显示等领域具有广阔的应用前景。 与传统的荧光电致LEDs相比,磷光电致LEDs能够同时利用单重态和三重态激子,理论上可以使器件的内量子效率达到100%,突破5%的外量子效率极限。 因此,发展高效的磷光材料以及实现其在电致LEDs中的应用是非常有意义的。 本文综述了目前主要的磷光材料,包括有机金属配合物、纯有机分子、聚合物、金属有机框架材料和碳量子点等,并总结了稀有金属配合物和纯有机分子在电致磷光 LEDs中的研究进展,同时对电致磷光LEDs的发展前景进行展望。     

有机重金属配合物磷光材料的合成与性能研究

磷光材料因能同时利用单重态激子和三重态激子的发光而在近期有机发光二极管(OLED)器件的研究中大受青睐.Forrest和Thompson两个研究小组合作,先后合成了一系列以2-苯基吡啶及其衍生物或类似物为配体,β-二酮等为辅助配体的环金属化的铱(或铂)配合物[1,2],然后分别将其用作磷光染料掺杂于电荷传输主体材料作为有机电致发光器件中的发光层,极大地提高了器件的外量子效率.     

含铱配合物聚合物磷光材料及其电致发光性能

聚合物电致发光器件由于在大面积平板显示和固态照明上的潜在应用,在学术研究和工业应用领域引起了广泛的关注.聚合物电致发光器件可以通过溶液加工的方法制备,制作工艺简单,成本低、材料省,并且可以实现大面积柔性显示.和荧光聚合物材料相比,磷光铱配合物聚合物材料可以同时利用单线态和三线态激子发光,器件的内量子效率理论上能达到100%,突破了传统25%的极限,因而受到广泛关注.基于此,本文综述了含铱配合物聚合物磷光材料的研究进展,主要对含铱配合物线型聚合物和超分子聚合物的合成、结构特点以及光电特性进行了总结,并讨论了聚合物结构对材料性能的影响.     

Meso-四(对-酰氧基苯基)卟啉铂配合物的合成和性能

合成了meso-四(对-酰氧基苯基)卟啉铂配合物。采用UV-Vis、1HNMR、MS、光致发光光谱、DSC、热台偏光显微镜等分析测试技术对化合物的结构和性能进行了表征。结果表明,配合物在660nm附近有较强的三线态发射,磷光量子效率在0.183～0.211之间,三线态寿命为8.86～13.52μs。表明在卟啉铂meso位上连接长链酰氧基后,能够降低三线态寿命,减少配合物分子间的相互作用。同时长链酰氧基的引入赋予配合物液晶性质。这类卟啉铂配合物有望用作有机电致发光器件和线偏振发光器件的磷光材料。     

带烷氧基的苯基蒎烯吡啶铱配合物的合成及光物理性质

合成了一组新型的带有烷氧基团的铱(Ⅲ)配合物[Ir(RO-pppy)3], 并进行了结构表征. 该组配合物在~496 nm处有较强的三重态发射, 磷光量子产率为0.4~0.6, 三重态寿命为2~4 μs. 结果表明, 连接了长链的配合物可减少分子间的聚集, 可以用作有机电致发光器件中的磷光材料.     

铱配合物在磷光化学传感器中的应用

由于在生物领域和物联网领域的广泛应用,化学传感器在近期发展迅速.相比于纯有机分子的荧光化学传感器,基于重金属配合物的磷光化学传感器由于发光寿命长,斯托克斯位移大等优点越来越引起人们的广泛关注.重金属铱配合物三线态寿命短,发光效率高而且配合物的发射波长容易受配体的改变而发生变化,因此成为最好的磷光传感器材料之一.本文介绍了铱配合物在磷光化学传感器领域中的应用,具体包括:阳离子传感器、阴离子传感器、氧分子传感器、氨基酸传感器、pH传感器等,并指出了相比于其它磷光化学传感器,基于铱配合物的磷光化学传感器的优势以及目前所存在的问题,最后,对基于铱配合物的磷光化学传感器的研究和发展方向进行了展望.     

新型黄色磷光吡嗪铱(Ⅲ)配合物的合成及发光性质

利用2,3-二苯基吡嗪与水合三氯化铱反应合成了一种新型吡嗪铱的配合物[Ir(dphp)₂(acac)],通过元素分析,¹HNMR和MS对配合物结构进行了表征,并研究了配合物的吸收光谱和光致发光光谱.利用该材料作为磷光染料制备了结构为[ITO/NPB(30nm)/NPB;8%[Ir(dphp)₂(acac)](25nm)/PBD(10nm)/Alq₃(30nm)/Mg;Ag(质量比9;1)(130nm)的电致发光器件,研究了其电致发光光谱.结果表明,该配合物在393和528nm处存在单重态¹MLCT(金属到配体的电荷跃迁)和三重态³MLCT的吸收峰;荧光光谱结果显示,在588nm处有较强的金属配合物三重态的磷光发射;电致发光光谱显示,该器件的启动电压是3.25V,器件的最大亮度为11478cd/m²,外量子效率为13.85%,器件的流明效率为15.54lm/W,是一种新型的高效率黄色磷光材料.     

基于苯并呋喃-异喹啉的红光铱配合物的合成及电致发光性质

分别以6-异丙基-1-(5-甲基苯并呋喃-7-基)异喹啉、6-环戊基-1-(5-甲基苯并呋喃-7-基)异喹啉和6-异丁基-1-(5-甲基苯并呋喃-7-基)异喹啉为主配体,以3,7-二乙基-4,6-壬二酮为辅助配体,设计合成了三个红光铱配合物.测试了它们的光物理、热学和电化学性质,这些配合物具有较高的光致发光量子产率以及较短的磷光寿命.以所合成的铱配合物为客体材料,制备了三个相同结构的有机电致发光器件.三个器件都实现了红光发射,峰值分别位于637、635和636nm处.它们的开启电压较低,均不超过2.8 V,对应的最高外量子效率分别为14.1%、13.4%和13.3%,最高电流效率分别为7.0、7.4和7.0 cd/A,最高功率效率分别为7.9、8.3和7.8 lm/W.这些数据表明所合成的三个铱配合物均为性能较好的红光磷光材料.     

基于8-羟基喹啉及其衍生物的有机小分子电致发光材料

有机电致发光器件因驱动电压低、亮度和效率高等优点,已经成为最具潜力的平板显示技术。自以8-羟基喹啉铝为发光材料制备双层有机电致发光器件开始,科研人员在发光材料设计合成方面做了大量工作并取得了重大研究进展。在小分子荧光材料中,8-羟基喹啉及其衍生物为配体的有机金属配合物因合成方法简单、发光效率和亮度高、成膜性好等优点而被广泛应用。本文简述了有机电致发光器件的优点、结构及工作原理,重点介绍了基于8-羟基喹啉及其衍生物为配体的有机小分子电致发光材料的研究现状。从分子设计的角度出发,旨在总结8-羟基喹啉及其衍生物为配体的有机小分子电致发光材料对有机电致发光器件性能的影响,包括:以8-羟基喹啉为单一配体的有机金属配合物展示了良好的电子传输能力、亮度高且可作为基质材料等卓越的特性;通过对8-羟基喹啉的苯氧环或吡啶环进行修饰可以调节电致发光颜色;混合配体的使用可以增加玻璃化温度、改善薄膜形貌进而提高器件的效率和稳定性。最后,对该领域存在的问题和有机电致发光材料的应用前景作了评述。     

基于磷光发射的有机电致白光器件的研究进展

由于旋轨偶合作用，磷光材料可以同时利用单线态和三线态激子，将其应用于电致白光器件的制作，能够显著提高器件的效率。本文根据磷光电致白光器件结构的不同，综述了国内外在磷光白光电致发光器件领域研究的主要进展。     

基于不同辅助配体螯合电磷光聚合物的合成与性能研究

通过A-A, B-B型的Suzuki缩聚反应将三个具有不同辅助配体的2-(2'-苯并[b]噻吩)吡啶(btp)双环铱金属配合物引入芴和咔唑交替共聚物(PFCz)的主链上, 合成一系列最大发光波长在660 nm的红光螯合电磷光聚合物, 并研究了它们的电致发光性能. 实验证明了在这类电磷光聚合物中配合物单元辅助配体合理的分子设计, 可以提高配合物单体的溶解度, 提高聚合物的分子量和发光性能. 通过优化器件结构, 聚合物PFBtpIrf5单层器件(ITO/PEDOT:PSS/polymer＋PBD(30 wt%)/Ba/Al)的性能最好: 在电流密度为14.3 mA/cm²时, 最大外量子效率为1.93%.     

金属有机电致磷光材料研究进展

综述了近几年来用于有机发光二极管中的金属有机电致磷光材料的研究进展, 重点评述了重金属铱配合物、稀土元素配合物和含金属配合物的聚合物磷光材料近年来的研究进展, 展望了金属有机配合物电致磷光材料的发展前景.     

蓝色有机电致磷光主体材料

有机电致发光(OLEDs)因其具有驱动电压低、主动发光、亮度高、视角宽、响应快、耐冲击与震动等特点,在平板显示与照明领域有着广阔的应用前景。磷光有机电致发光二极管(PhOLEDs)由于能够同时利用三重态和单重态激子,内量子效率从理论上可达到100%,从而克服了传统荧光OLEDs只利用单重态激子时效率25%的限制,在过去的几十年里受到业内人士的极大关注。但要实现三重态磷光,通常需要将重金属原子与主体材料进行掺杂,而重金属配合物的磷光寿命相对较长,容易引起浓度猝灭和三重态-三重态湮灭,所以需要找到合适的主体材料与重金属的磷光发射体进行掺杂来减少上述因素的影响从而得到高性能的电致磷光器件。本文综述了近年来国内外蓝色有机电致磷光主体材料的研究状况,并对空穴传输型、电子传输型和双极传输型的蓝色磷光主体材料按照官能团的不同进行了分类总结和评述,并对其光物理性质、热学性质、电化学性质及器件性能等作了详细归纳比较,最后展望了蓝色有机电致磷光主体材料的前景和发展趋势。     

基于四齿配体的蓝光d8金属配合物及其OLED应用的研究进展

用于有机发光二极管(OLED)的红光和绿光磷光金属配合物材料在稳定性和发光效率方面均已达到了目前产业化应用的要求,而蓝光磷光配合物则在稳定性方面无法达到应用条件。高能量的激发态以及d-d态引起的配合物分解是造成蓝光磷光OLED器件稳定性差的原因之一。采用四齿配体开发d~8金属配合物是同时提升配合物发光效率和稳定性的途径之一,有望在蓝光磷光材料和器件应用方面取得突破。本文总结了基于四齿配体的蓝光铂(Ⅱ)和钯(Ⅱ)配合物的研究进展,通过探讨配体结构对配合物光物理性质和稳定性的影响,为继续开发具有应用前景的蓝光金属配合物材料提供了指导性方向。     

电磷光发光聚合物*

电致磷光材料可以同时利用单线态和三线态激子发光,具有较高的发光效率,受到人们广泛的关注。本文综述了近年来通过共价键将磷光配合物单元连接在高分子链上制备电磷光发光聚合物的研究进展。总结了主链型、侧链型以及超支化结构的电磷光发光聚合物的研究进展,评述了上述几类电磷光聚合物的发光性能与分子结构的关系。最后从电磷光发光聚合物的分子结构设计出发,在电磷光发光聚合物领域业已取得进展的基础上,分析了电磷光发光聚合物在电致发光领域应用中存在的一些问题,并展望了电磷光聚合物今后的发展方向。     

利用三线态激子提高有机/高分子发光器件的量子效率

有机/高分子电致发光器件(O/PLED) 的发光效率远低于理论值,除器件结构有待优化之外,大部分三线态激子的能量没有得到利用是主要原因.近年来,利用三线态激子的发光来提高O/PLED的发光效率取得了积极的进展.本文从利用三线态激子的发光机制入手,综述了国内外在高效发光领域磷光材料利用的主要研究进展及发展方向。     

橙红色磷光铱配合物的合成及其性能

橙红色磷光铱配合物的合成及其性能;电致磷光;铱配合物;苯并噻唑衍生物;光电器件