稀土配合物发光与材料
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630nm, 645 ～ 670nm, 685 ～ 725nm
10000 8000
5D 7F
0
0
5D 7F
0
2
Relative Intensity/a.u.
6000 4000
17200
17225
17250
17275
Wavenumber/cm-1
5D 7F
0
1
2000
5D 7F
0
4
0 14000
14500
稀土配合物的发光特点
谱带窄、颜色纯正、发光颜色和强度可通过选 择不同的稀土离子、不同结构的配体以及添加第二、 第三配体的方法进行调节。
在高色纯显示器件方面有广阔应用前景。但是 器件的稳定性和发光效率是影响其作为真正的发光 器件的关键问题。
5D 7F
0
3
15000 15500 16000
Wavenumber/cm-1
16500
5D 7F
0
0
17000
铕离子最强的发射跃迁 5D0 7FJ (J=1,橙色；J=2,红色)
二者强度比值可推断对称性高低。
2 电致发光
与光致发光没有本质的区别，只是激发的 方式不同，但从实际应用发光材料的角度讲， 两者有很大不同。用于电致发光的配合物必 须有良好的光致发光性能，电致发光的配合 物还必须有足够的稳定性，在加工过程中不 分解，可加工性，一定的成膜性，良好的导 电性和载流子传输能力。
与金属离子配位的水分子、溶剂分子会削弱稀 土金属配合物的发光性能。
测定配合物的溶液荧光时要避免使用配位能力 较强的溶剂，以免溶剂分子取代原有配体。
如果加入与稀土金属离子配位能力更强的较大配体或 螯合配体以取代水分子或溶剂分子，发光性能将增强。
所以对于稀土离子，常采用2种或2种以上的 配体形成三元或多元配合物。
稀土配合物发光 与材料
发光：当分子或固体材料从外界接收一定 的能量之后，发射出一定波长和能量的光的 现象。
常见的几种发光类型
发光类型 光致发光 电致发光 阴极发光 摩擦发光 化学发光 生物发光 X-射线发光 声致发光 热致发光 溶剂发光
激发源 光子 电场 电子流 机械能 化学反应能 生物化学反应能 X-射线 超声波 热能 光子
Mg,Al,Ag等
共轭芳香族 芳香多胺类
210cd.m-2 双层
7cd.m-2 双层
北大 ITO/TPD(42nm)/PTT(42nm)/[Al(QOH)3] (42nm)/Al(50nm)器件在18V电压 下，最大发光亮度920cd.m-2。是目前稀土 金属配合物作为发光层的电致发光器件中发 光亮度最大的。
配体激发单重态 Sn
配体激发三重态 Tn
激 发
分 子 荧
光
分 子 磷 光
基态
稀土离子发射能级
稀 土 荧 光
影响配合物光致发光性能的因素
金属离子的电子构型和能级，配位构型和配 位环境，配体以及外界条件如溶剂，温度等。
不发光：La3+, Lu3+, Gd3+. 弱发光：Pr3+,Nd3+,Ho3+,Er3+,Tm3+,Yb3+ 强发光：Sm3+,Eu3+,Tb3+,Dy3+
应用 等离子体显示器 发光二极管，电致发光显示器 彩色电视机，监测器材
分析化学
X-射线放大器
Βιβλιοθήκη Baidu检测器
1 光致发光
金属离子发光配合物中的金属离子多为稀土 金属离子。 稀土离子荧光寿命：～ms。 Sm(6.26), Eu(9.67), Tb(9.02), Dy(1.85) 磷光：寿命长。
稀土配合物的发光机理
利用稀土配合物的光致发光性质可以实现光转换 分子器件。
紫外光转换为可见光。
上转换发光。
铕离子作结构探针
5D0最低发射能级在晶体场中不分裂。
5D0 峰
7F0 , 7F0
5D0在一种化学环境中只有一个
铕(III)离子的5D0发射能级的跃迁，一般只分 析5D07FJ (J = 0—4)的跃迁，对应的发射峰的位 置分别在578～582nm, 585 ～ 600nm, 605 ～
10000 8000
5D 7F
0
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5D 7F
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Relative Intensity/a.u.
6000 4000
17200
17225
17250
17275
Wavenumber/cm-1
5D 7F
0
1
2000
5D 7F
0
4
0 14000
14500
稀土配合物的发光特点
谱带窄、颜色纯正、发光颜色和强度可通过选 择不同的稀土离子、不同结构的配体以及添加第二、 第三配体的方法进行调节。
在高色纯显示器件方面有广阔应用前景。但是 器件的稳定性和发光效率是影响其作为真正的发光 器件的关键问题。
5D 7F
0
3
15000 15500 16000
Wavenumber/cm-1
16500
5D 7F
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17000
铕离子最强的发射跃迁 5D0 7FJ (J=1,橙色；J=2,红色)
二者强度比值可推断对称性高低。
2 电致发光
与光致发光没有本质的区别，只是激发的 方式不同，但从实际应用发光材料的角度讲， 两者有很大不同。用于电致发光的配合物必 须有良好的光致发光性能，电致发光的配合 物还必须有足够的稳定性，在加工过程中不 分解，可加工性，一定的成膜性，良好的导 电性和载流子传输能力。
与金属离子配位的水分子、溶剂分子会削弱稀 土金属配合物的发光性能。
测定配合物的溶液荧光时要避免使用配位能力 较强的溶剂，以免溶剂分子取代原有配体。
如果加入与稀土金属离子配位能力更强的较大配体或 螯合配体以取代水分子或溶剂分子，发光性能将增强。
所以对于稀土离子，常采用2种或2种以上的 配体形成三元或多元配合物。
稀土配合物发光 与材料
发光：当分子或固体材料从外界接收一定 的能量之后，发射出一定波长和能量的光的 现象。
常见的几种发光类型
发光类型 光致发光 电致发光 阴极发光 摩擦发光 化学发光 生物发光 X-射线发光 声致发光 热致发光 溶剂发光
激发源 光子 电场 电子流 机械能 化学反应能 生物化学反应能 X-射线 超声波 热能 光子
Mg,Al,Ag等
共轭芳香族 芳香多胺类
210cd.m-2 双层
7cd.m-2 双层
北大 ITO/TPD(42nm)/PTT(42nm)/[Al(QOH)3] (42nm)/Al(50nm)器件在18V电压 下，最大发光亮度920cd.m-2。是目前稀土 金属配合物作为发光层的电致发光器件中发 光亮度最大的。
配体激发单重态 Sn
配体激发三重态 Tn
激 发
分 子 荧
光
分 子 磷 光
基态
稀土离子发射能级
稀 土 荧 光
影响配合物光致发光性能的因素
金属离子的电子构型和能级，配位构型和配 位环境，配体以及外界条件如溶剂，温度等。
不发光：La3+, Lu3+, Gd3+. 弱发光：Pr3+,Nd3+,Ho3+,Er3+,Tm3+,Yb3+ 强发光：Sm3+,Eu3+,Tb3+,Dy3+
应用 等离子体显示器 发光二极管，电致发光显示器 彩色电视机，监测器材
分析化学
X-射线放大器
Βιβλιοθήκη Baidu检测器
1 光致发光
金属离子发光配合物中的金属离子多为稀土 金属离子。 稀土离子荧光寿命：～ms。 Sm(6.26), Eu(9.67), Tb(9.02), Dy(1.85) 磷光：寿命长。
稀土配合物的发光机理
利用稀土配合物的光致发光性质可以实现光转换 分子器件。
紫外光转换为可见光。
上转换发光。
铕离子作结构探针
5D0最低发射能级在晶体场中不分裂。
5D0 峰
7F0 , 7F0
5D0在一种化学环境中只有一个
铕(III)离子的5D0发射能级的跃迁，一般只分 析5D07FJ (J = 0—4)的跃迁，对应的发射峰的位 置分别在578～582nm, 585 ～ 600nm, 605 ～