《配合物磷光材料發光顏色的光動態調節》是依託西安交通大學,由周桂江擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名:配合物磷光材料發光顏色的光動態調節
- 項目類別:青年科學基金項目
- 項目負責人:周桂江
- 依託單位:西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
過渡金屬配合物磷光(三線態)發光材料在有機電致發光領域具有至關重要的地位,尤其是該類材料發光顏色的調節對全色顯示技術及未來固體節能照明光源的研發意義重大。目前,對用於有機電致發光領域的過渡金屬配合物磷光發光材料的發光顏色調節均屬於靜態的,已不能很好地滿足研究的需要。因此,我們擬以銥及鉑的2-苯基吡啶類磷光發光材料為研究對象,通過功能化的設計,把具有光回響性能的功能基團引入到有機配體,利用功能基團對不同波長光的回響來動態調控有機配體的共軛長度,從而達到動態調節配合物發光顏色的目的。在此基礎之上,進一步研究光回響基團的位置、結構及配合物結構對配合物發光顏色光動態調節行為的影響來實現對材料性能的最佳化;並利用這類材料的獨特性能通過原位摻雜的方法探索它們在白光有機電致發光器件中的套用。
結題摘要
本項目主要是實現Ir(III)及Pt(II)的2-苯基吡啶類配合物磷光材料發光顏色的動態調節的目標,得到相應磷光分子發光顏色動態調節行為與分子結構間的構-效關係的規律,為設計合成發光顏色可動態調節的新型高效磷光發光材料提供了很有意義的指導。 本項目中利用外加離子及光回響性功能有機配體很好地實現了研究目標,並且得到了高效磷光電致發光材料。取得了如下研究成果: (1)利用有機硼基團強接受電子的能力,來改變Ir(III)及Pt(II)的2-苯基吡啶類配合物磷光分子中的電荷轉移方向,使電子轉移到有機硼基團的硼原子上,從而穩定電荷轉移態的能量,產生長波長的紅光或黃光磷光發射。在此基礎上,利用外加離子(Fˉ或CNˉ)與硼原子間強的結合作用所造成的靜電排斥對相應磷光分子中電荷轉移態能量的影響,首次實現了相應磷光分子發光顏色從紅色到黃色最後到藍綠色的動態可逆調節,並且建立磷光發光顏色光動態調節行為與有機硼基團取代位置之間的關係規律。(2)將二噻吩乙烯類光回響基團嵌入到2-苯基吡啶類有機配體,利用二噻吩乙烯基團在一定波長光照射下的閉環反應,成功地利用光動態調節Ir(III)及Pt(II)的2-苯基吡啶類磷光分子中的電荷轉移態的能量,從而實現了磷光最大波長從600nm到550nm再到475nm的動態調節。確定了該類磷光分子發光顏色動態調節行為規律;並通過調節配體結構,利用特定光照成功實現磷光發光效率的提高。(3)利用苯吡喃類基團特殊的光回響性能,通過吡喃環的開環過程來調節Ir(III)及Pt(II)的2-苯基吡啶類磷光分子配體的共軛特性,對磷光分子中發射激發態能量的動態調控,進而實現了磷光發光顏色的動態調節。通過並且通過系統地研究吡喃類光回響基團的位置及氮雜環的結構,建立了吡喃類磷光分子發光顏色動態調節的行為規律。(4)通過對一些磷光材料的光物理及電致發光性能研究發現,它們會表現出非常優異的光致發光及電致發光性能:對於溶液樣品紅光材料磷光量子效率可達95%,綠光材料磷光量子效率可達71%,橙光材料量子效率可達14%;紅光、綠光及橙光磷光器件的電流效率可分別達 22.2、20.1及39.97 cd Aˉ1。另外,基於這些高效磷光材料的白光器件也表現出很好的電致發光效率。 綜上所述,本項目較好地實現了預定研究目標。