有机金属配合物电致发光材料的研究进展
8_羟基喹啉金属配合物的有机发光材料研究进展_吕青竹
收稿日期:2008—07—10作者简介:吕青竹(1975-),女,辽宁本溪市人,讲师,主要从事化学教学及发光配合物方面研究.【学术研究】8-羟基喹啉金属配合物的有机发光材料研究进展吕青竹(抚顺师专,辽宁抚顺113006) 摘 要:简述8-羟基喹啉金属配合物的发光原理.综述了8-羟基喹啉金属配合物发光材料的国内外研究现状,同时对8-羟基喹啉金属配合物发光材料的应用前景进行了展望.关键词:8-羟基喹啉金属配合物;发光原理;有机电致发光中图分类号:O644.19 文献标识码:A 文章编号:1008-5688(2008)03-0013-02金属配合物作为一种新型的有机发光材料,由于其在光学传感器及有机发光器件(Light emittingDevices )等方面的潜在应用受到了人们的重视[1].关于金属配合物发光性能的研究已有多年的历史,但近几年人们才将其与发光材料的研制相联系.1987年,美国柯达公司Tang 等[2]以8-羟基喹啉铝(AlQ 3)作为发光层,获得了驱动电压小于10V 、发光亮度1000cd m 2(一般电视屏最高亮度80cd m 2)、发光效率1.5lm W 的有机电致发光器件,为金属配合物发光器件的研制做出了开拓性的工作.AlQ 3作为电致发光材料有许多优良的特性,如成膜质量好、具有较高的载流子迁移率、较好的热稳定性及较大的量子效率(光子数 电子数=0.01)等.由于8-羟基喹啉可与多种金属形成配合物,因此近年来不断出现许多其它类型的发光材料[3],在此简述8-羟基喹啉金属配合物有机发光材料的研究进展情况.1 8-羟基喹啉金属配合物的发光原理金属离子与有机配体形成的配合物具有发光性质,其发光能力与金属离子的电子构型及有机配体的立体结构有关.8-羟基喹啉作为有机配体本身不发光,与金属形成螯合物后使原来8-羟基喹啉非刚性平面结构转变为刚性平面结构,即金属离子与氮、氧螯合而处于同一平面内的平面结构,这种结构极易与电子交叠,使分子变形困难,导致分子从激发态回到基态时发生无辐射跃迁的几率大大下降,主要发生辐射跃迁,从而使金属配合物发光,所以配体8-羟基喹啉与金属所形成的配合物的发光类型主要是金属离子微扰的配体发光.部分具有f 电子轨道的稀土金属由于自身电子构型的特点,与配体形成配合物,配体向金属离子传递能量,最终导致金属离子发光,其发光类型为配体微扰的金属离子特征发光,属于这种发光类型的金属离子都具有未充满的d 或f 轨道.2 8-羟基喹啉金属配合物有机发光材料的国内外研究情况2.1 1、2、3价金属8-羟基喹啉发光材料1、2、3价金属离子形成的金属有机物的发光属于配体发光,这类配合物具有分子内络盐结构,即分子是由含一个酸性基和一个其它配位基的一价二齿配体与金属离子形成的螯合物.配合物为电中性,配位数达到饱和,金属与配体之间形成稳定的六元环,见图1.这类配合物通常都有很好的电子传输特性,是有机电致发光中较理想的材料[4、5].1987年,Tang C W [2]用8-羟基喹啉铝作为发光层制成了有机电致发光器件,之后人们不断探索Al 以外的金属(Ca 、Be 、Zn 、Mg 、Ga 等)与羟基喹啉形成的配合物发光材料,具有较好的发光性能,并且可以发射不同颜色的光有:8-羟基喹啉锌(ZnQ 2),发光颜色为黄色,谱峰在568nm 左右,发光亮度在26V 偏压下,达到16200cd m 2;8-羟基喹啉镁(M gQ 2),发出强的蓝绿色荧光,最大发射光波长大约第10卷第3期2008年9月 辽宁师专学报Journal of Liaoning Teachers College V ol .10No .3Sep .2008在528nm;8-羟基喹啉铍(BeQ2)发光颜色与AlQ3相似,谱峰也在520nm左右;8-羟基喹啉镓(GaQ3),发光谱峰在553nm左右,为强的蓝—绿光.Burrow ns[6]等研究对比了GaQ3和AlQ3的发光性能,后者的光致发光光谱强度是前者的4倍,但从驱动电压、电致发光量子效率和稳定性看,GaQ3是更好的显示器件. 8-羟基喹啉锂(LiQ)的器件在14V直流电压驱动下的最大电致发光(Electroluminescence,EL)发射波长为508nm的蓝色光,器件的起动电压仅为3V,显示良好的电致发光性能,当驱动电压为26V时,最大亮度达1200cd m2.同时,改进配体也可以使配合物的性质发生变化,如在8-羟基喹啉的5位上引入Cl,可增加膜的稳定性,延长器件寿命.此外,马东阁等[7]为了增加电子的流动性,设计合成了双核的8-羟基喹啉铝配合物(DAlQ3),它的EL发光效率是1.2lm W,比AlQ3(1.0lm W)高.山田等[3]对另外几个8-羟基喹啉金属配合物的电致发光性能进行了比较,包括ZnQ2、B eQ2、MgQ2、Zn(mq)2、Be(mq)2和Al(prq)3(其中:mq为2-甲基-8-羟基喹啉,prq为7-甲基-8-羟基喹啉),把这些材料应用到器件上发出绿光或黄光,亮度均在3000cd m2以上,以ZnQ2最高,达到16200cd m2,其它的发光亮度依次为AlQ3(15800cd m2)、BeQ2(8700cd m2)、MgQ2 (3700cd m2);Zn(mq)2(8900cd m2)、B e(mq)2(8800cd m2)和Al(prq)3(3000c d m2).2.2 稀土8-羟基喹啉发光材料稀土配合物的发光主要是由稀土离子的d电子和f电子跃迁产生,发光波长取决于稀土离子,受配体的影响较小.这类配合物发光光谱比较窄,色度更纯一些[8].彭俊彪等[9]以8-羟基喹啉稀土鳌合物(ReQ3,Re=Ce、Dy、Eu、Er)为发光材料,制得一系列EL器件,但其强度只有AlQ3的十分之一.其后李斌等[10]又报道了用铕的三元配合物为发光层制得的EL器件具有很好的效果.Curry R J和Gillin W P[11]用掺稀土Er元素制成长波长(1540nm)的有机发光二极管,将有机发光器件应用到长波长通讯领域之中.近几年的文献报道了一些关于以8-羟基喹啉为配体的近红外发射稀土配合物,可应用到近红外发光选择装置上,如选择扩大器、有机发光二极管.2004年9月,Van Deun R等[12]用8-羟基喹啉衍生物合成了15种铒的配合物,其中4种得到了单晶,并对这些化合物的性质进行了研究,所用到的8-羟基喹啉衍生物见图2、表1. 根据反应条件、所加金属和配体的量的不同,得到三种类型化合物:(1)当金属与配体的比为1∶3时,得到三元化合物;(2)当金属与配体的比为1∶4时,得到四元化合物;(3)当金属与配体比为3∶8时,得到三聚化合物.利用三种合成方法合成了8种化合物,其中4种得到了单晶,分别是NH4[Er3(Q)8]Cl(OH)·4C4H8O2、Er3(Q5Cl)8(CH3COO)·6CHCl3、Er(Q57Cl)3·6C4H8O2、NH4[Er(Q57Br)4]·C4H8O2,并对比了三种配合物在不同溶剂中的发光光谱,对后面的研究有较大的启示.同年11月,Artizzu F等[13]用8-羟基喹啉与稀土元素Er合成了Er3Q9配合物,并得到了单晶,进行了光学性质分析.3 8-羟基喹啉金属配合物有机发光材料的应用及展望有机发光材料的开发是一个涉及化学、物理、材料、电子学等众多学科的研究领域,有机发光材料虽然经历时间较短,但已取得了世人瞩目的成就[14].以有机小分子材料做成的电致发光器件已经产业化,产品主要集中在小屏幕显示方面,如荷兰的Philips公司已经建造了一条有机电致发光器件的生产线,主要用于生产手机和其它手提电子设备的背光显示.由此可见,新型发光材料的研制及其新的应用领域的开拓将是人们继续努力的方向.具有高稳定性、高效率、高亮度、低驱动电压的有机电致发光显示器仍是下一代发展的目标.8-羟基喹啉金属配合物作为目前有效的有机电致发光材料之一,其在绿色发光器件中的应用已经进入实用化阶段,在红色、白色及变色发光器件中的应用还有待进一步完善,随着人们对有机发光材料的不断探索,性能优良的有机发光材料将会不断出现,也将很快占领高科技市场,并进入人们的生活.(下转60页)任何一种运动项目对人的意志、品德都有培养作用,而武术对人的意志、品德的考验却是多方面的.练武不仅需要有恒心、坚持不懈的品质,还需要有刻苦、耐劳、勇敢无畏的精神和坚韧不拔的战斗意志.因此,长期锻炼能培养勤奋、刻苦、顽强的意志品质.“未曾学艺先学礼,未曾习武先习德”传统中,一直把对习武者德行的培养列入教武的先决条件,历代武学宗师如王子平、霍元甲等等都是后人极好的榜样.在今天的社会主义社会中,武德的核心是为人民服务、明德爱国.大量的研究证明,武术对促进学生(特别是中小学生)德智体全面发展有重要作用,这与全民健身计划中强调的“以青少年儿童为重点”是一致的.此外,由于习武者在练武的同时,能够培养个人的恒心、意志,因此也必定在客观上促进社会主义精神文明建设.2.3 内容丰富多彩,活跃文化生活武术具有较高的观赏价值.早在汉代,舞剑作为一种观赏性娱乐活动,盛行于宫廷中,妇孺皆知的《鸿门宴》中记载的项庄舞剑便是这种活动.到了唐代,舞剑更是深入民间,杜甫在《观公孙大娘舞剑》中写到“昔有佳人公孙氏,一舞剑嚣动四方”,诗中有剑,剑中有诗,可见当时武术已与文化娱乐生活水乳交融了.近现代,各种武术观摩交流会、交流活动的大力开展,使武术的推广工作初步进入良性循环中,在著名的武术之乡———河北省沧洲“习武于田间”的现象随处可见,从一个侧面体现了全民健身计划中所要求的“提高农民的体质与健康”.2.4 初步具备产业化的作用社会主义市场经济要求各行各业都能在这个大潮中体现自身的价值,它的原则是适者生存,不适者淘汰.这就要求全民健身所属的实体要充分适应社会主义市场经济,能够在其中独立生存.《全民健身计划纲要》中也要求“建立产业化的全民健身体系的基本框架”,武术正是适应了这种环境而发展起来的.武术作为中华民族传统文化的重要组成部分,它的健身作用愈来愈来被人们所认识.为此,在全民健身计划的实施过程中,应将武术作为重点项目来宣传、推广、普及,使武术的巨大潜力在全民健身中充分发挥,使全民健身计划得以真正实现.(责任编辑 刘国忠,邵艳艳)(上接14页)参考文献:[1]F reeman T M,Seitz W R.Chemiluminescence fiber optic probe for hydrog en perox ide based on the lumino l reaction[J].Anal.Chem,1978,50(9):1242.[2]Tang C W,Vanslyke S anic electroluminescent dio des[J].A ppl.Phys.Let t.,1987,51(12):913-915.[3]周亚东,曾和平,靖慧莲,等.8-羟基喹啉金属配合物在电致发光器件中的应用研究进展[J].有机化学,2006,26(6):783-792.[4]Hopkins T A,M eerho lz K,Shaheen S,et al.Substituted Alminum and Zinc Quino lates with Blue-shifted Abso rbanceLuminescence Bands:Sy nthesis and Spectroscopic,Photoluminescence,and Electroluminescence Characterization[J].Chem.M ater,1996,8(2):344-351.[5]Hamada Y,Sano T,Shibata K,et al.Influence of the emissio n site on the running durability of org anic electro luminescentdevices[J].A ppl.Phys.,1995,34(2):L824-L826.[6]Burrow ns P E,Sapochak L S,M ccarty D M,et al.M etal ion dependent luminescence effects in metal tris-quinolate organicheterojunctio n lig ht emitting devices[J].Appl.Phys.Lett.,1994,64(20):2718-2720.[7]M a D G,Wang G,Hu Y F,et al.A dinuclear aluminum8-hydro xyquinoline complex with high electron mobility for organiclight-emitting diodes[J].A ppl.Phys.Let t.,2003,82(8):1296-1298.[8]G ao X C,Cao H,Huang C,et al.Electroluminescence o f a novelterbium complex[J].Appl.Phy s.Lett.,1998,72(18):2217-2219.[9]彭俊彪,孙润光,马淤光,等.8-羟基喹啉稀土螯合物有机薄膜电致发光研究[J].发光学报,1994,15(3):263-266.[10]李斌,马东阁,张洪洁,等.铕三元配合物红色薄膜电致发光器件[J].化学通报,1997,12:46-49.[11]Curry R J,Gillin W P.1.54μm eletroluminscent from ErQ-based o rganic lig ht-emitting devices[J].A ppl.Phys.Lett.,1999,75(10):1380-1382.[12]Van Deun R,Fias P,N ockemann P,et al.Rare-Earth Quinolinates:Infrared-Emitting M olecular M aterials with a RichStructural Chemistry[J].Inorg.Chem.,2004,43(26):8461-8469.[13]Artizzu F,Deplano P,M archio L.Structure and Emission P roperties of Er3Q9(Q=8Q uinolinolate)[J].Inorg.Chem.,2005,44(4):840-842.[14]牛淑云,来巍.有机发光材料研究进展[J].辽宁师范大学学报(自然科学版),2001,24(3):288-294.(责任编辑 王心满,于 海)。
8_羟基喹啉铝衍生物的合成与发光性质研究_王海涛
spectrum and H
1
NMR analysis. And further synthesized tris(8-Hydroxylquinoline)
8-羟基喹啉铝衍生物的合成与发光性质研究
Synthesis and Light-Emitting Properties of
Tris(8-Hydroxyquinoline) Aluminium
Derivatives
学科专业：无机化学
2.1.2 5-氯甲基-8-羟基喹啉的合成及表征.....................................................6
2.2 8-羟基喹啉合铝衍生物的合成 .....................................................................10
分子间通过碱金属的参与，架构出三维立体网状结构。研究了配体在配合物中的
配位模式。配合物K
2
Zn
3
(PTA)
2
·10.5H
2
O具有荧光性。
关键词： 8-羟基喹啉衍生物及其铝配合物 化学修饰 荧光光谱 最大发光 吡啶
四甲酸 晶体结构
ABSTRACT
Tris(8-Hydroxylquinoline) aluminium compounds are broadly applied in the
研 究 生：王海涛
指导教师：崔建中 教授
电致发光及其研究进展
4)发光色度 由于人眼对不同颜色的感觉不同，所以不能测量颜色， 仅能判断颜色相等的程度。为了客观地描述和测量颜色， 1931年国际照明委员会(CI E)建立了标准色度系统，推荐 了标准照明物和标准观察者。通过测量物体颜色的三刺激 值(X，Y，Z)或色品坐标(x，y，z)来确定颜色。通常，用 色度计来测量颜色。 5)发光寿命 寿命定义为亮度降低到初始亮度的50％时所需的时间。 应用市场要求OLED在连续操作下的使用寿命达到10000
二、电致发光的发光机理
电致发光的发光机理是被加速的过热电子碰撞、激发 发光中心，使发光中心被激发到高能态而发光。
电致发光包括四个基本过程：
（1）载流子从绝缘层和发光层界面处的局域态穿过进 入发光层； （2）载流子在发光层的高电场中加速成为过热电子； （3）过热电子碰撞、激发发光中心； （4）载流子再次被束缚到定域态。
四、有机电致发光的优点及性能参数
1.有机电致发光的优点
有机电致发光比起发展较早的无机电致发光而言， 具有材料选择范围宽、可实现由蓝光区到红光区的全彩 色显示、驱动电压低、发光亮度和发光效率高、视野角 度宽、响应速度快、制作过程相对简单、成本低，并可 实现柔性显示等诸多优点。在制造上，由于采用有机材 料，可以通过有机合成方法获得，与无机材料相比较， 不仅不耗费自然资源，而且还可以通过合成，得到新的 更好性能的有机材料，使OLED的性能不断地向前发展。
一、电致发光的简介
1.发光
光辐射可以分为平衡辐射和非平衡辐射两大类，即 热辐射和发光。任何物体只要具有一定的温度，则该物 体必定具有与此温度下处于热平衡状态的热辐射。非平 衡辐射是指在某种外界作用的激发下，体系偏离原来的 平衡态，如果物体在向平衡态回复的过程中，其多余的 能量以光辐射方式发射，则称为发光。因此发光是一种 叠加在热辐射背景上的非平衡辐射，其持续时间要超过 光的振动周期。
有机电致磷光二极管材料研究进展探讨
Ｊｕｎｌ ｆ ｒｅ ｃ ｎｅ ｎ ｅｈｏ ｇ ｏｒａ ｏ Ｇ绦 色科 技 ｃｎｌ ｙ ｅｎＳｉ ｃ ｄＴ ｅ ａ ｏ
第 ５期
有机 电致磷光二极管材料研究进展探讨
王建超， 坤 王
（ 川 文理 学院 化 学与化 学工程 系， 川 达 州 ６５ ０） 四 四 ３ ０ ０
１ 引 言
当今 能 源 问题 日趋 严 峻 ， 节约 能 源 与 开 发 新 能 源 非 常重 要 。 有 机 发 光 二 极 管 （ ＯＩ ＥＤ） 有 能 耗 低 、 积 具 体 小、 命长等优点 ， 广泛 进入工业 设备 、 器仪 表 、 寿 已 仪 交 通 信 号 灯 、 车 、 光 源 等特 种 照 明领 域 。然 而 ， 汽 背 目前 已 知 由 ＯＬ ＥＤ所 构 成 的 白光 照 明 ， 发 光 效 率 远 达 不 到 其
态 ， 可 通 过 三线 态 激 子 去 激 活 发 光 ， 而 采 用 磷 光 材 又 因
１ 多 层 有 机 电致 磷 光 器 件 的 器 件 结构
料 可 突破 ＯＬ ＥＤ最 高 内 量 子 效 率 为 ２ 的 上 限 ， 论 ５ 理 上 可 达 到 １ ０ 。研 究 发 现 在 第 六 周 期 的 过 渡 金 属 元 ０ 素 金属 配 合 物具 有 高 效 率 、 亮 度 的 有 机 磷光 发 光 二极 高 管 材料 的特 点 ， 中金 属 Ｉ 配 合 物 由 于具 有 较 短 的 其 ｒ的 三 重 态 寿命 ， 室温 下 具 有 较 高 的 发 光 效 率 与 较 强 的磷 在 光， 因此 成 为 目前 所 知 的 具 有 高 效 率 、 亮 度 的 有 机 磷 高 光 发 光 二极 管 材 料 。
图 ２ 蓝 色 磷 光 材 料 Ｆｒｉ ｌ ｃ ｐ
有机小分子发光材料的研究
Vol 135No 111・4・化 工 新 型 材 料N EW CH EMICAL MA TERIAL S 第35卷第11期2007年11月基金项目:四川省应用基础研究基金资助项目(04J Y0292104)。
作者简介:杨定宇(1976-),男,博士研究生,讲师,主要从事薄膜材料与器件的研究。
有机小分子发光材料的研究杨定宇 蒋孟衡 涂小强(成都信息工程学院光电技术系,成都610225)摘 要 系统介绍了红、绿、蓝三基色有机小分子电致发光材料的分类,分析了材料发光特性与分子结构的关系,并介绍目前的最新研究进展。
关键词 有机发光材料,浓度淬灭,发光效率,色纯度R esearch on molecular organic electroluminescent materialsYang Dingyu Jiang Mengheng Tu Xiaoqiang(Chengdu University of Information Technology ,Chengdu 610225)Abstract The types of the molecular tricolor EL materials were introduced systematically ,then analyzed the con 2nections between the EL performance and molecular structure.Moreover ,the latest progress was also presented.K ey w ords organic electroluminescent material ,concentration quenching ,luminous efficiency ,color purity 自1987年Tang 等[1]制备成功低压驱动的小分子发光器件以来,有机发光技术已取得了巨大进展,并开始进入产业化进程。
有机高分子电致发光材料及器件
西北工业大学
Northwestern Polytechnical University
PLED
ELM简介
ELD简介
PLED材料
PLED最新进展
有机电致发光器件的结构示意图 西北工业大学
Northwestern Polytechnical University
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西北工业大学
Northwestern Polytechnical University
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PLED材料的性能参数
发光光谱
发射光谱通常有两种,即光致发光光谱(PL)和电致 发光光谱(EL)。PL光谱是由光能激发的,而EL光谱 则需要电能的激发。通过比较器件的光谱和不同载 流子传输材料和发光材料的光谱,可以得出复合区 的位置以及实际发光物质等信息。一般说来,光谱 分散范围愈窄,其单色性愈好
PLED最新进展
西北工业大学
Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1048 –1052
Northwestern Polytechnical University
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西北工业大学
J. AM. CHEM. SOC. 9 VOL. 131, NO. 40, 2009
小分子类：
蒽化合物、芴类小 分子 、芳胺类材 料 、喹吖啶酮类 、 有机类硼类蓝光材 料
聚合物类：
聚对苯乙烯撑，聚 噻吩，聚苯胺、和
聚咔唑
西北工业大学
Northwestern Polytechnical University
有机电致发光发展历程及TADF材料的发展进展
有机电致发光发展历程及TADF材料的发展进展1.1引言有机光电材料（Organic Optoelectronic Materials），是具有光子和电子的产生、转换和传输等特性的有机材料。
目前，有机光电材料可控的光电性能已应用于有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）[1,2,3]，有机太阳能电池（Organic Photovoltage，OPV）[4,5,6]，有机场效应晶体管（Organic Field Effect Transistor，OFET）[7,8,9]，生物/化学/光传感器[10,11,12]，储存器[13,14,15]，甚至是有机激光器[16,17]。
和传统的无机导体和半导体不同，有机小分子和聚合物可以由不同的有机和高分子化学方法合成，从而可制备出大量多样的有机半导体材料，这对于提高有机电子器件的性能有十分重要的意义。
其中，有机电致发光近十几年来受到了人们极大的关注。
有机电致发光主要有两个应用：一是信息显示，二是固体照明。
在信息显示方面，目前市面上主流的显示产品是液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD），它基本在这个世纪初取代了阴极射线管显示，被广泛应用于各种信息显示，如电脑屏幕，电视，手机，以及数码照相机等。
但是，液晶显示器也有其特有的缺点，比如响应速度慢，需要背光源，能耗高，视角小，工作温度范围窄等。
所以人们也迫切需要寻求一种新的显示技术来改变这种局面。
有机发光二级管显示器（OLED）被认为极有可能成为下一代显示器。
因为其是主动发光，相对于液晶显示器有着能耗低，响应速度快，可视角广，器件结构可以做的更薄，低温特性出众，甚至可以做成柔性显示屏等优势。
但是，有机发光显示技术目前还有许多瓶颈需要解决，尤其是在蓝光显示上，还需要面对蓝光显示的色度不纯，效率不高，材料寿命短的挑战。
目前，有机发光二极管显示的发展显示出研究，开发和产业化起头并进的局面。
金属有机配合物在光电器件中的应用研究
金属有机配合物在光电器件中的应用研究近年来，金属有机配合物在光电器件领域的应用研究引起了广泛关注。
金属有机配合物是由金属离子与有机配体形成的化合物，具有丰富的光电性能和调控性质，因此在光电器件中具有巨大的潜力。
首先，金属有机配合物在光伏器件中的应用已经取得了重要进展。
光伏器件是将太阳能转化为电能的装置，而金属有机配合物具有良好的光吸收性能和光电转换效率。
例如，铜酞菁是一种常见的金属有机配合物，其在光伏器件中的应用已经取得了很大的成功。
研究人员发现，通过调控铜酞菁的结构和配体，可以实现光伏器件的高效率转换和长寿命稳定性。
此外，金属有机配合物还可以与无机半导体材料结合，形成复合光伏器件，进一步提高光电转换效率。
其次，金属有机配合物在有机发光二极管（OLED）中的应用也备受关注。
OLED是一种新型的光电器件，具有极高的亮度和色彩饱和度。
金属有机配合物作为OLED的发光层材料，可以发出丰富的颜色，并具有较高的发光效率。
例如，铂酞菁是一种常用的金属有机配合物，其在OLED中的应用已经取得了重要突破。
研究人员通过调控铂酞菁的结构和配体，成功实现了高亮度和长寿命的OLED器件。
此外，金属有机配合物还可以与有机半导体材料结合，形成复合OLED器件，进一步提高发光效率和稳定性。
此外，金属有机配合物在光传感器和光学存储器件中也有广泛的应用。
光传感器是一种能够将光信号转化为电信号的器件，而金属有机配合物具有良好的光敏性能和电荷转移能力。
研究人员利用金属有机配合物的这一特性，开发了高灵敏度和高稳定性的光传感器。
光学存储器件是一种能够将信息以光信号的形式存储和读取的装置，而金属有机配合物具有较高的光学吸收性能和光学非线性效应。
研究人员通过调控金属有机配合物的结构和配体，成功实现了高密度和高速度的光学存储器件。
总之，金属有机配合物在光电器件中的应用研究具有重要意义。
金属有机配合物具有丰富的光电性能和调控性质，可以用于光伏器件、OLED、光传感器和光学存储器件等多个领域。
卟啉类化合物电致发光性能研究进展
（． 江 大 学 宁波 理 工 学 院 生 物与 化 学 工 程 分 院 ， 江 宁 波 ３ ５ ０ ； １ 浙 浙 １ １０ ２ 浙 江大 学 ． 材 料 与 化学 工 程 学 院 ， 聚合 反 应 国 家 重 点实 验 室 ， 州 ３０ ２ ） 杭 １０ ７
中图 分 类 号 ： ６ １ ＋ Ｏ ３． ３ ２ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ １７ １ （０ ７ ０ — ３ ８ ０ １０ — １９ ２ ０ ｌ３ ０ ０ — ６
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｐｒ ｇ ｅ ｓｉ ｅ ｔ ｏｕｍ ｉ ｓ ｅ ｔＰｒ ｐ ｒ ｉｓｏ ｒ ｈｙ ｉ ｓ ｓ ａ ｃ ｏ ｒ ｓ ｎ Ｅｌ ｃｒ ｌ ｎｅ ｃ ｎ ｏ ｅ ｔｅ ｆＰｏ ｐ ｔｎ
液中具有强的荧光 ， 由于 卟啉分 子间容易 聚集 但
产生 自身荧光猝灭 ， 固体 作 为发 光 二极 管
很 难 实 现 。近 年 来 ， 用 卟 啉掺 杂 或 高分 子链 中 利 引入 卟啉 已成 为 有 机 电 致 发 光 材 料 的研 究 热 点 ，
维普资讯
Ｖ０ ．３ Ｎｏ３ １ ２ ． Ｍａ ． ２ ０ ｖ ０７
科 技 通 报
Ｂ ＬＥ Ｉ Ｃ Ｅ ＵＬ Ｔ Ｎ ０Ｆ Ｓ Ｉ ＮＣＥ ＡＮＤ Ｔ ＨＮ ０ＧＹ ＥＣ ０Ｌ
第２ ３卷 第 ３期
２ｏ Ｏ ７年 ５月
卟啉类化合物 电致发光性能研究进展
ｔｅ ｅ ｌｃ ｏ ｐｅｅ ｓ ｒ ｎｃ ｉ ｔ ｍｔｎ ｉｄｓ Ｏ Ｅ ） ｒ ｒｖ ｗ ｄ． ｈ ｉｍ ｔｌ ｍ ｌ ｓａ ｇ ｉ ｌ ｈ－ ｉｉｇｄｏｅ （ Ｌ Ｄ ａｅ ｅｉ ｅ ｒ ａｉｃ ｘ ｏ ａ ｇ ｅ ｔ ｅ
Ｋｅ ｒ ｓ ｏ ｇ ｎ ｃ ｅｅ ｔ ｌ ｍｉｅ ｃ ｎ ｅ ｐ ｒ ｈ ｒｎ ｅ ｅｇ ａ ｓ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ： ｒａ ｉ ｌｃｒ ｕ ｎ ｓ ｅ ｃ ； ｏ ｐ ｙ ； ｎ ｒ ｙ ｔ ｎ ｆ ｏ ｉ ｒ ｅ
《有机金属配合物电致发光材料的物理性能研究》
《有机金属配合物电致发光材料的物理性能研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展，电致发光材料在各种应用中逐渐占据重要地位。
其中，有机金属配合物电致发光材料因其优异的性能，在显示技术、照明设备等领域具有广泛的应用前景。
本文旨在研究有机金属配合物电致发光材料的物理性能，以期为相关研究与应用提供理论支持。
二、研究背景有机金属配合物电致发光材料（OMLEDs）作为一种新兴的电光转换材料，其通过配合物的分子结构，利用外部电流刺激引发电子与空穴的重合过程，进而实现发光。
由于这种材料具有较高的亮度和较长的寿命，使其在诸多领域中表现出良好的应用潜力。
三、物理性能研究1. 光学性能光学性能是衡量电致发光材料性能的重要指标。
本文研究了有机金属配合物电致发光材料的光谱范围、发光效率、色纯度等。
通过实验发现，该类材料具有较宽的光谱范围和较高的发光效率，同时色纯度也较高，这为提高显示设备的色彩饱和度和对比度提供了可能。
2. 电学性能电学性能是决定电致发光材料能否在实际应用中发挥作用的关键因素。
本文研究了有机金属配合物电致发光材料的载流子传输性能、电子迁移率等。
实验结果表明，该类材料具有较好的载流子传输性能和较高的电子迁移率，这有助于提高设备的响应速度和降低能耗。
3. 热学性能热学性能对电致发光材料的稳定性和使用寿命具有重要影响。
本文通过实验研究了有机金属配合物电致发光材料的热稳定性、玻璃化转变温度等。
结果表明，该类材料具有良好的热稳定性，能够在较高温度下保持稳定的性能，这有助于提高设备的可靠性和使用寿命。
四、结论通过对有机金属配合物电致发光材料的物理性能进行深入研究，我们发现该类材料具有优异的光学、电学和热学性能。
这些性能使得该类材料在显示技术、照明设备等领域具有广泛的应用前景。
然而，仍需进一步研究如何提高材料的稳定性和降低成本，以推动其在实际应用中的普及。
五、展望未来，随着科技的不断发展，有机金属配合物电致发光材料的研究将更加深入。
有机荧光材料研究进展
、 生理学、 环境科学、 信息科学方面都有
［%， A］
广阔的应用前景
。在导弹预警上， 采用有机荧
光材 料 涂 层 的 B2 C DDE（ B2 C D:=6>1 C D/5041F 探测器不仅具有全方位、 全天候的预警作 E1G<817） 用， 并且具有易于制作大面积的图像传感器的特 点。同时具有材料改良容易， 制作工艺简单， 成本 低廉等优点而引起了人们的极大关注 。目前有 机荧光材料的研究异常活跃， 集中表现在 “材料— 工艺—器件—集成” 的协同发展。
我们曾经设计合成了一系列新型铕金属配合物电致红光材料研究了其结构与电致发光性能的关系48其中四元铕金属单核配合物31的电致发光亮度达16cd是相应三元铕金属配合物32电致发光器件亮度的22结束语随着人们对荧光化合物电子光谱及光物理行为的深入研究特别是对荧光化合物的分子结构及周围环境给化合物光谱行为和发光强度所带来的影响及对其规律的认识使人们在利用荧光化合物作为染料电致发光材料光电导材料能量转换材料及探针等方面都有巨大的进展但对于荧光化合物的荧光猝灭能量转换电子转移以及激发单体与激基缔合物间的发光平衡和聚集体系的发光等机理尚有待更进一步的研究尤其对于多元化的体系尚存在着许多值得深入探索的问参考文献
［%+］ 穴传输材料等领域 。1% 还可以作为一个信息 ［%.］ 传递的机制性部件 。它是一种强荧光物质， 其
中 1， 构成分子内 % 位苯基与中心吡唑啉基共轭， 共轭的电荷转移体系， 其中 1 位 F 为电子给体， 而 处于 . 位的苯甲酸盐与上 % 位 ; 则为电子受体， 述共轭体系相互隔离， 彼此间只能通过非共轭的 F— ; 单键而发生经过键的电子转移。当 1% 处于 酸性条件下， . 位的苯甲酸盐变为具有拉电子能 力的苯甲酸基， 此时经激发后的 1 位 F 处的电子 可经过 F— ; 单键与苯甲酸间发生电子转移而使 相反， 如处于碱性条件下， 则.位 1% 的荧光猝灭； 苯甲酸 盐 成 为 推 电 子 基 而 使 1% 的 荧 光 大 大 增 强。 吡唑啉衍生物还可作为有机电致发光材料。 我们曾经设计合成了三种吡唑啉衍生物 （ 1+， 1.， ， 通过选择适当的取代基调整分子的共轭度及 1&） 吸、 供电性和空间结构， 使发光波长位于蓝光区
有机电致发光材料的研究进展及应用
有机电致发光材料的研究进展及应用材化1111班王蒙 1120213122摘要：简要论述有机电致发光设备的发光机理、器件结构及彩色显示方法，详细介绍有机电致发光材料的种类、组成、特点和研究近况，并对其用途和前景，尤其在军事领域的应用作了一定介绍。
另外还指出了有机电致发光在商业化过程中一些急待解决的问题。
关键词：有机发光材料，进展，应用。
正文：信息技术的持续快速发展对信息显示系统的性能，如亮度、对比度、色彩变化、分辨率、成本、能量消耗、质量和厚度等均提出了高的要求。
在已有的成熟显示技术中，电致发光显示设备能够满足上述性能要求，另外它还具有宽视角、较宽的工作温度范围和固有的强度等优点。
电致发光显示设备一般包括发光二极管(LED)、粉末磷设备、薄膜电致发光设备(TFEL)和厚介质电致发光设备等。
目前的信息显示市场上真正的参与者主要是TFEL和有机LED (OLED)。
OELD技术的发展时间并不很长，但发展速度较快。
近几年，随着市场对高质量、高可靠性、大信息量显示器件的需求日益增加，OLED技术更是得到了长足的发展，目前已有多种OLED产品投入市场。
1997年，日本Pioneer公司推出配备有绿色点阵OLED的车载音响，并建立了世界上第一条OELD生产线。
1998年，日本NEC、Pioneer公司各自研制出5英寸无源驱动全彩色四分之一显示绘图阵列(QVGA)有机发光显示器。
2000年，Motorola公司推出了有机显示屏手机。
2002年，Toshiba公司推出了17英寸的全彩色显示器。
清华大学与北京维信诺公司共同开发出国内首款多色OLED手机模块。
2003年，台湾奇美电子公司与IBM合作推出加英寸的OELD显示器。
2004年5月，日本精工爱普生公司研制成功的40英寸大屏幕OLED显示器以全彩、超薄、动态影像显示流畅的特点成为OELD显示市场上最大的亮点。
2006年，首尔半导体株式会社的子公司SeoulOptodeviceCo．Lid．以控股方式与美国SensorElectronicTechnology公司共同开发生产的世界唯一的短波长紫外发光二极管(UVEL D)产品已开始量产。
小分子中性铂配合物电致磷光材料的研究进展
图 2 C^N 型配体
和电子传输性质的吓恶二唑单元引入到 Pt ( Ⅱ)配合 物中 ,形成单分子多功能体系 (图 3). 研究了不同 R取代基对发射波长的影响. 采用真空蒸镀方法 , 制备的橙光多层电致发光器件的外量子效率 、电流 效率和功率效率分别为 3. 6%、11. 0 cd /A 和 5. 8 lm /W. 由于三芳胺和吓恶二唑单元的引入 ,使 Pt金 属中心的自旋轨道偶合作用减弱 ,导致 EL 光谱中 同时出现基于配体的蓝光发射和配合物的橙光发 射. 通过调节掺杂浓度和施加电压来控制两者的发 射强度 , 得 到了 单 发 光 层 白 光 器 件 [ C IE ( 0. 33, 0. 39) ] ,其电流效率为 6. 8 cd /A ,外量子效率达
有机小分子 /高分子电致发光显示技术相比于 现有的 显 示 技 术 , 如 : 阴 极 射 线 管 ( CRT) 、液 晶 (LCD ) 、等离子体显示 ( PDP)以及无机半导体发光 二极管等 ,由于具有超薄 、自发光 、视角宽 、响应快 、 温度适应性好 、驱动电压低 、能耗低 、生产工艺简 单 、成本低 、易于实现大屏幕显示和柔性显示等特 点 ,被业界公认为是迄今为止可能替代液晶的新一 代显示技术 ,有着广阔的发展前景.
Y. Chi小组 [ 17 ]采用类樟脑结构的配体合成了 红光 Pt ( II)配合物 Pt ( iqdz) 2. 由于具有大体积 、刚 性的结构 ,能够有效地抑制分子间的聚集 ,导致了 配合物寿命的降低和效率的提高. 在二氯甲烷溶液 中 ,配合物 Pt ( iqdz) 2 的寿命为 5. 34μs,发光量子
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新型β—二酮铕配合物的合成及发光性能研究
新型β—二酮铕配合物的合成及发光性能研究作者：李善吉谢鹏波袁宁宁欧阳英林妙贞邓淑玲来源：《课程教育研究》2018年第16期【摘要】以1-苯基-4-甲基-4-烯-1，3-戊二酮的合成（MPPE）和邻菲罗啉为配体与稀土铕合成的三元配合物，通过红外光谱、荧光光谱对配合物和进行了表征测试。
结果表明，在612nm-1和640nm-1附近出现三价铕离子的特征发射峰。
【关键词】铕配合物β-二酮配合物荧光性能【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）16-0165-02高性能的光电多功能材料是实现全色显示器技术的重要研究内容，日益受到科技工作者的广泛关注[1]。
β-二酮化合物是一类优秀的螯合配位体，基本上能与大多数过渡金属离子和所有稀土金属离子配位。
β-二酮配合物在光、电、磁、分子载体和催化性质等方面显示出优良的品质，是目前有机电致发光和光致发光材料的重要研究目标[2-4]。
1.实验部分1.1实验试剂邻菲罗啉（分析纯广州化学试剂厂）；氧化铕，二苯甲酰甲烷（DBM），石油醚（分析纯广东华光化工厂有限公司）；无水乙醇（化学纯广东华光化学厂有限公司），四氢呋喃，1-苯基-4-甲基-4-烯-1，3-戊二酮（MPPE）（自制）。
1.2实验仪器PE-LS55型荧光光谱仪（美国Perkin Elmer 公司）；UV-2401PC型紫外分光光度计（日本岛津公司）； AVATAR360型傅里叶变换红外光谱仪及常用玻璃仪器。
1.3实验步骤1.3.1配合物Eu（MPPE）3（phen）的制备称取0.352g Eu2O3置于小烧杯中，加入25mL浓盐酸溶解，在水浴上蒸发至近干，加入适量的无水乙醇溶液溶解。
称取0.26g的邻菲罗啉，溶于适量无水乙醇，加入EuCl3的醇溶液中，调节PH为6.0-7.0，反应1.5小时，加入制备好的1-苯基-4-甲基-4-烯-1，3-戊二酮的合成（MPPE）溶于适量无水乙醇的醇溶液，在恒温60℃的水浴槽中反应2h，静置，过滤，产物用无水乙醇洗涤，干燥。
一种新型铱配合物的固相电致化学发光性能
基金项 目：国家 自然科学基金项 目（ １７０ ０ 。 ２ １５ ６ ） 作者简介 ： 张慧慧 （９ ５ ） 女 ， １８ 一 ， 江苏徐州人 ， 分析化 学专 业硕士研 究生。 通信作者 ： 宋启军 （９ ５ ） 男 ， １６ 一 ， 陕西吴堡人 ， 教授 ， 博士 生导 师。 主要从事电致发光分析研究。
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电致 化 学 发 光 （ ｌｃｒｇ ｎ ｒｔｄ ｃ ｅ ｌｍｉ— Ｅｅ ｔ ｅ ｅａｅ ｈ ｍｉ ｎ ｏ ｕ
析成本增高 。 因此将 Ｒ （ ｐ ） ｕｂｙ： 固定在电极表面，
制备 出可 重 复 利 用 的修 饰 电极 成 为 近 年 来 研 究 的
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中图分 类号 ：Ｑ １０ １ 文献 标识码 ：Ａ 文章 编号 ：６ １—７ ４ （０ １ ０ Ｔ ５ ． １７ １７ ２ １ ）５—０ ８ ５ ８—０ ４
Ｓ ｌ －ｔｔ ｌｃｒ ｃ ｅ ｌｍｉｅｃ ｎ ｅＢ ｓｄｏ ｖ ｌ ｒｄｕ ＩＩ ｏ ｌｘ ｏｉ ＳａｅＥ ｅｔｏ ｈ ｍｉ ｎ ｓｅ ｃ ａ ｅ ｎ ａＮｏ ｅ Ｉｉｉｍ（Ｉ）Ｃ ｍｐｅ ｄ ｕ
定 ， 电致化 学发 光领域 具有 潜在 的分析 应 用价值 。 在 关键 词 ：电致 化学发 光 ； 配合 物 ； 铱 多壁碳 纳米 管
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＼ ／ １ １ ２ 仪 器 Ｉ ． ． Ｍ６型 电化 学 工作 站 ， 国 Ｚ ｈ ｅ 德 ａ ｎｒ
第五讲：有机电致发光材料
2021/8/10
武汉工业学院化学与环境工程学院
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3 有机电致发光器件
3.1 有机电致发光器件的结构 有机电致发光器件(Organic Electro Luminescence
Devices OELD)的效率和寿命与器件结构的设计密切 相关，合理地设计器件结构，对提高器件性能是十 分重要的。
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OELD结构示意图
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多层结构
近几年又出现了一种新的多层器 件结构。在ITO和空穴传输层之间 加入一层铜酞菁(CuPc)缓冲层作为 空穴注入层，其效果是可以大大延 长器件的工作寿命。为保证电极与 有机物之间的良好接触及电子的有 效注入，在金属层和有机物之间加 一层很薄的MgO或LiF缓冲层作为 电子注入层，降低了器件的驱动电 压，并使器件的效率和亮度大大提 高。
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①.在可见光范围内具有较高的荧光量子效率或良 好的半导体特性
②.能有效地传输空穴或电子
③.高质量的成膜特性
④.良好的机械加工性能和光、电、热稳定性。
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自从1987年OLED研究工作取得实质性进展以来， 人们对OELM进行了广泛而深入的研究，并取得了 可喜的成绩，目前，所合成的OELM成千万，其分 类方法也是多种多样。
的高亮度、高效率有机薄膜电致发光器件，使有机EL获得 了划时代的发展。
＊ Adachi等发表了三层的结构，同样得到了稳定、低驱动
压、高亮度的器件。
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稀土有机配合物荧光材料的研究进展
稀土有机配合物荧光材料的研究进展刘斌;段广彬;刘宗明【摘要】概述稀土有机配合物的荧光发光机理,即有机配体通过对稀土离子的敏化作用,并将其跃迁的能量传递给稀土离子供其发光;列举芳香胺类、β-二酮类和多胺多羧酸类等新型的有机配体结构.提出稀土有机配合物材料的研究与应用应致力于研发高性能有机配体,并着手解决极易被水猝灭和量子产率不高等问题.认为合成平面刚性强并对稀土离子进行有效保护的新型有机配体,可以有效增强稀土有机配合物的荧光强度以改善其应用范围.【期刊名称】《中国粉体技术》【年(卷),期】2018(024)003【总页数】5页(P6-10)【关键词】稀土有机配合物;有机配体;敏化作用;荧光性能【作者】刘斌;段广彬;刘宗明【作者单位】济南大学材料科学与工程,山东济南250022;济南大学材料科学与工程,山东济南250022;济南大学材料科学与工程,山东济南250022【正文语种】中文【中图分类】TQ422稀土离子具有独特的、优异的光、电、磁性能[1-2]，一直受到研究人员的追捧，并被广泛应用在高精尖的领域。
稀土有机配合物研究是对稀土离子研究过程十分重要的部分，其光电性能优于单一稀土离子。
稀土有机化合物的研究涉及到化学、物理、生物等各种领域，已形成为一门相互交叉学科，并在有机发光二极管（OLEDs）、生物、医学等领域发挥着重要的作用，为人类的生活提供了异常丰富的发光材料[3]。
稀土元素的离子价态大多数是+3价金属离子Ln3+，只有极少数有＋2价或者＋4价。
由于它们的4f电子层中排列的电子不同以及电子在轨道中排列方式存在差异，使得稀土元素具有异常复杂的能级跃迁。
稀土元素的荧光发射的原因在于4f-4f跃迁、5d-4f跃迁和电荷跃迁这3种能级跃迁[4]。
在所有的稀土元素中，由 Eu3+、Tb3+、Dy3+、Sm3+和有机配体所形成的配合物具有较好的荧光性能。
在紫外光的激发下，稀土离子的4f电子层容易发生4f-4f的电子跃迁，使得电子经历从基态到激发态再由激发态回到基态的过程，从而在此过程中产生荧光发光。
有机金属配合物红色发光材料的研究进展
Eu(I ) BM)3l Sat h
Hua ng等设计了新型的中性配体2一吡啶基苯并咪 唑，两个氮原子可以和Eu3+配位，配位氮原子以可 以自 由旋转 的C—C键连接 ，由于 苯并咪 唑环上 容 易进行烷基以及其它基团的化学修饰，因而利用这 类配体可以较容易地对配合物的各种性能进行有目 的修饰改善[ 9】。分别以DBM和TTA作为第一配体，
利用短寿命三重态发光材料作为能量传递受 体，可以克服在高电流密 度下的主体与客体发光材 料间的能量传递受阻，从 而解决高电流密度下器件 发光饱和度的问题[ 14。。以I r ( PPy) 。 为发光层。高性 能的器件来自于材料较短的磷光寿命( 4弘s) ，显著地 减小了三线态激子之间的湮灭。
热稳定和电化学稳定性以及适宜的激发态性质，因 此已被广泛地应用在染料敏化太阳能电池上。最近 有多个研究组报道了利用联吡啶钌作为红色发光染 料的电致化学发光器件[ 15, 16] 。这类器件具有发光效 率高、启动电压低等优点，而且器件在正向或反向偏 压下均能得到红光发射。目前这类红色发光器件在 响应速度以及寿命上还不是很理想。
以Ru( bpy) 。C12为代表的钌配合物，是发光电 池中 常用的 材料， 但是作 为电致 发光材 料应用 到 OLED的研 究很少 。钌配 合物 的分子 内含有 电荷 相 反的离子对[ Ru( bpy) 。] 2+和Cl - ，这些离子在相应 的电极附近聚集，增强了电子和空穴的注入。以Ru ( bpy) 3C12为发光层的器件效率低于0．1％。Ha ndy 等以Ru( bpy) 。PF。为发光层制备的单层器件，效率 达到1．o％。Rubner 研究小组将可溶性的配合物Ru ( bp y) 。PF。稀释到聚合物中，器件效率达到3 oA。
发光材料的发光机理以及各种发光材料的研究进展(精)
发光材料的发光机理以及各种发光材料的研究进展罗志勇20042401143摘要：发光材料种类繁多，自然界中很多物质都具有不同程度的发光现象。
本文通过按照不同的发光机理，将现在常见的发光物质进行分类，并介绍他们的发展与研究进展。
关键词：发光材料发光机理进展1.前言物质的发光可由多种外界作用引起，如电磁辐射作用、电场或电流的作用、化学反应、生物过程等等。
根据不同的发光原因，可以将发光材料分为光致发光材料、电致发光材料、化学发光材料等等。
发光材料涉及了无机和有机功能材料和固、液、气三种聚集状态，所以又可以将发光材料分为无机固体发光材料和有机发光材料等等。
现在人们研究得比较深入的有有机电致发光材料、有机光致发光材料、有机偏振发光材料、稀土高分子发光材料、无机电致发光材料、纳米稀土发光材料等等。
不同的发光材料可以应用于各种光源、显示器等现代显示技术之中。
2.发光材料的发光机理2.1光致发光材料发光机理光致发光材料是指在一定波长的光照射，材料分子中基态电子(主要是π电子和f、d电子)被激发到高能态，电子从高能态回到激发态时，多余的能量以光的形式散发出来，达到发光的目的。
这种发光材料称为荧光材料，大部分的稀土发光材料均以这种方式发光，原因是稀土元素基本都具有f电子，并且f电子的跃迁方式多样，因此稀土元素是一个丰富的发光材料宝库。
2.2电致发光材料发光机理电致发光是在直流或交流电场的作用下，依靠电流和电场的激发使材料发光的现象，也称场致发光。
电致发光的机理有本征式和注入式两种。
本征式场致发光是用交变电场激励物质，使产生正空穴和电子。
当电场反向时，那些因碰撞离化而被激发的电子，又与空穴复合而发光。
注入式场致发光是指n-型半导体和p-型半导体接触时，在界面上形成p-n结。
由于电子和空穴的扩散作用，在p-n结接触面的两侧形成空间电荷区，形成一个势垒，阻碍电子和空穴的扩散。
n区电子要到达p区，必须越过势垒；反之亦然。
当对p-n结施加电压时会使势垒降低。
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第24卷,第8期 光谱学与光谱分析Vol 124,No 18,pp92229262004年8月 Spectroscopy and S pectral Analysis August ,2004 有机金属配合物电致发光材料的研究进展周 瑞,安忠维,柴生勇西安近代化学研究所,陕西西安 710065摘 要 有机电致发光材料是平板显示领域最有发展前景的材料之一。
其中有机配合物应用最早,一般为五元环或六元环结构,性质比较稳定,熔点高,固体荧光效率高,应用十分广泛。
将从配体和金属原子发光方面对其近年来在有机EL 器件中的应用研究做一综述。
主题词 有机金属配合物;电致发光中图分类号:O641 文献标识码:A 文章编号:100020593(2004)0820922205收稿日期:2002210216,修订日期:2003201216 作者简介:周 瑞,女,1978年生,西安近代化学研究所在读硕士研究生3通讯联系人引 言 有机电致发光(Electroluminescence ,简称EL )是近年来平板显示领域的研究热点之一。
有机EL 具有低压直流驱动,高效率,高亮度以及易实现全彩等优点。
1987年Tang 等人[1]以82羟基喹啉铝(Alq 3)作为发光层,得到了低压直流驱动高亮度有机电致发光器件;1990年Burroughes 等人[2]以聚对苯乙烯(PPV )为发光层材料制成了聚合物高分子EL 器件,从而使有机EL 的应用得到进一步的发展。
目前,有机EL 器件的发光效率以及发光寿命等方面已经达到实际应用的要求[3,4]。
但是,器件的制备以及材料的单一性仍制约着有机EL 的广泛应用。
所以,开发具有更好性能的材料是有机EL 发展中的长久任务之一。
用于有机EL 的材料首先应满足以下条件:(1)材料易形成致密的非晶态膜且不易随时间的变化而变化;(2)材料具有固态下的荧光性,热稳定性好,良好的电子输入和传输功能等。
有机EL 材料可分为三大类:(1)有机共轭聚合物材料。
包括聚苯乙炔、聚噻吩、聚咔唑以及其衍生物等。
(2)以香豆素和诺丹明为代表的有机荧光染料。
(3)有机金属有机配合物材料。
此类材料是稳定的五元环或六元环内络盐结构,为电中性,配位数饱和,是应用最早的电致发光材料之一,也是目前研究最多的一类材料[5,6]。
本文根据发光机制的不同从配体发光的配合物,中心原子发光的配合物两方面就近年用于有机EL 的有机金属配合物材料做一综述。
1 受中心原子微扰的配体发光的有机配合物发光材料 Alq 3(F 21)最早应用于分析化学。
1987年,Tang [1]首次将其用于有机EL 器件的研制中并获得成功,在10V 直流电压驱动下的发光亮度高达1000cd ・m -2。
Alq 3是二齿配位的螯合物,具有稳定的五元环结构,熔点高、性能比较稳定。
通常用作电子传输材料或发光材料,是目前最有效的绿光材料。
其电致发光谱峰在520nm 左右。
对Alq 3进行分子轨道成分分析表明[7],Al 的d 轨道对电子光谱的贡献极小。
即Alq 3的光电性能与金属原子关系不大,而配体对其的稳定性及光谱性能起决定性作用。
依据此结果计算机可模拟出不同取代基喹啉衍生物的配合物。
实验也证明,通过配体修饰,得到了性能不同的材料。
例如,引入取代基如甲基[如Almq 3(F 22)],卤素[如Alq 32Cl (F 23)],硝基(如Alq 32NO 2),氰基(如Alq 32CN )[8,9]等,改变了材料的成膜性,热稳定性或是延长了器件的寿命,但是它们的发光波长并没有太大的变化。
由于各配体的供电子能力的不同,导致发光的π32π跃迁的能量发生改变,所以可得到不同发光颜色的新材料,同时还改变发光器件的驱动电压和发光亮度。
以22甲基282羟基喹啉、2,42二甲基282羟基喹啉为配体,由于这类化合物2位的位阻效应,使这些化合物不能形成稳定的类似于Alq 3的1∶3配合物结构。
而用苯酚类化合物替换其中一个22甲基282羟基喹啉配体,可以得到另一类的铝配合物材料(F 24,F 25)。
经测定,此类配合物的发光波长有紫移现象(见表1),为进一步研究蓝光材料提供了借鉴(如表1)。
除酚类外,也可用酸类,硅氧类等作为配体与铝形成配合物(F 26)(见表2)。
近年来发现82羟基喹啉配体与Be ,Zn ,Li ,G a 的配合物,也具有较好的光电性能。
三(82羟基喹啉)镓(G aq 3)的发光波长在553nm 。
82羟基喹啉锂(Liq )、甲基取代82羟基喹啉锂(Limq )[10]可兼作发光层和电子传输层。
Beq 2(F 27)、甲基82羟基喹啉铍Bemq 2[11]的发光颜色和Alq 3相似,是绿光材料,发光波长在520nm 左右。
增大共轭体系,得到102羟基苯并喹啉铍(F 28)[12],它的发光波长为516nm ,亮度高达19000cd ・m 2,发光效率3151m ・W -1。
用22(22羟基苯基)吡啶为配体形成新的铍配合物(Bepp 2)(F 29),它的光致发光的量子效率远高于Alq 3。
在器件ITO/Cu 2Pc/TPD/Bepp 2/Lif/Al 中发射光波长为450nm ,是一种新型的蓝光材料[13]。
二羟基喹啉锌(Znq 2)发光颜色为黄色,谱峰在568nm 左右,并且有高的发光效率和亮度[14]。
锌配合物的光电性能随共轭系的变化而变化。
42羟基吖啶锌Zn (ac )2(F 210)[15],在647nm 处有一尖峰,是典型的红光材料,但是发光效率较低。
以22(22苯酚)苯并 唑为配体,形成二[22(22苯酚)苯并 唑]锌[Zn (BOX )2](F 211)是蓝光材料,以22(22苯酚)苯并噻唑为配体,由于电子云密度的改变,而导致Zn (B TZ )2(F 212)的发光波长红移,最大发射光波长为524nm ,发光亮度高达10190cd ・m -2[16]。
上述的配合物的配与金属原子的作用而形成大π键结构,发射光来源于π3-π,发光谱峰宽(100～200nm )。
2 受配体微扰的中心原子发光的配合物发光材料 稀土金属配合物用于有机EL 器件,发光波长由稀土金属的d 电子跃迁决定,发光谱带窄(半宽度约为10nm ),有利于增强彩色EL 器件的高色纯显示的性能。
1993年K i 2do [17]首次报道了具有窄带发光的稀土金属有机配合物电光致发光器件。
在我国有机EL的研究中,李文连等人在这方面也取得了可喜的成果[18,19]。
目前研究最多的是铕和铽配合物,一般情况下铕配合物发红光,铽配合物发绿光。
铽配合物最强发射峰在545nm 左右,是一类纯正的绿色发光物质。
Tb (acac )3(F 213)作为发光层与TPD 空穴传输材料组成双层EL 器件[17],得到了纯正的铽原子的特征绿色发光谱带,亮度为7cd ・m -2,化合物Tb (AHB )3(F 216)在20V 电压下最大发光亮度为35cd ・m -2[20]。
当加入第二配体1,102邻菲罗啉(phen )(F 214),在满足离子多配位的要求的同时,提高了配合物的稳定性,亮度可达210cd ・m -2[21]。
凌启淡等人在合成Tb (acac )2(AA )Phen (F 217)的基础上,用真空镀膜法制成了ITO/PV K/Tb (acac )2(AA )Phen/Alq 3/Al 三层式结构的器件,发现其具有良好的整流特性,并在550nm 处有一窄而尖的强发射峰[22]。
铽与吡唑酮衍生物及三苯基氧膦(TPPO )形成的配合物Tb (PMIP )3(TPPO )2(F 215)是迄今为止稀土配合物用作电致发光材料上得到的性能最好的器件,最大亮度可达920cd ・m -2(18V )[23,24],如果在高压电场下,它还具有比Alq 3更好的电子传输性能。
329第8期 光谱学与光谱分析 其他的铽络合物Tb [Ph 2P (O )N (O )PPh 2]3(Tb(pip )3)[25],三(十二烷基邻苯二甲酸)铽(Tb (MDP )3)[26]等均被用于EL 器件。
虽然铽配合物的发光来自其本身的电子跃迁,但是配体对材料的其他性能有着一定的影响,如材料的成膜性,热稳定性等。
研究者们合成不同配体的螯合物(F 218,19,20)[27],并研究性能与结构之间的关系发现,不同的配体不仅影响光致发光效率,而且影响电致发光效率。
铕的有机配合物的荧光光谱中,通常有5个发射峰,它们对应着5D 027F i (i =0,1,2,3,4)的跃迁,其中5D 027F 2的发射峰最为强烈,其波长位于614nm 处。
K ido 等人[28]经过十多年的研究发现,二元铕配合物的亮度远不及三元配合物[29]。
通过引进第二配体的三元铕配合物可以得到一些性能优异的的材料。
如Eu (DBM )3Phen (F 221)发光波长依然在612nm 左右,但是亮度由原来配合物的013cd ・m -2提升到460cd ・m -2。
对配合物中的第一和第二配体进行化学修饰,如用phen 的衍生物4,72二苯基21,102邻菲罗啉(Bath )作第二配体,合成配合物Eu (DBM )3Bath (F 222),亮度则提高到820cd ・m -2[30]。
改变配体不仅可提高亮度,还可以提高配合物的稳定性,载流子传输性能以及发光效率。
用12芴21,3己二酮(Fl 2ha )作为配体替代DBM 得到热稳定性好且有高的EL 效率[31]的Eu (Flha )3Bath (F 223)。
从提高载流子传输性的角度出发用比苯环п电子密度高的五元环噻吩的β2双酮配体合成铕配合物Eu (DTP )3Bath (F 224),不但提高了载流子传输性,而且最大亮度达450cd ・m -2[32]。
用α噻吩甲酰三氟丙酮作为配体的配合物Eu (TTA )3Phen (F 225)具有高的光致发光亮度,但由于其成膜性不好或其载流子的传输性差而导致其电致发光亮度仅为137cd ・m -2[33]。
氧化三苯基磷作为配体的络合物是近年开发的一类电致发光材料,如Eu (TTA )3TPPO (F 226)[34],Eu(DBM )3TPPO (F 227)[35]制成的器件为纯红光,发光波长为615nm ,峰形窄且尖。
杨盛谊等[36]对Eu 2TTA 2B (B 为磷的氧化物)复合体系荧光发光与电致发光性能进行详细的研究,认为此类新型的材料在制成单层发光器件后,为我们开发更新型的材料提供借鉴。
除了铕和铽配合物,还有化合物三(2,42戊二酮),(1,102邻菲罗啉)铥[Tm (acac )3Phen ]用于电致发光,得到主峰为482nm 的蓝色发射谱带[37],是一种新型的稀土配合物蓝光材料。