基于咔唑的新型有机发光材料的设计合成与性能研究-有机化学专业论文.docx

Nanjing University of Aeronautics and Astronautics The Graduate School College of Material Science and Technology Designs, Synthesis and Performances Research of Novel Organic Light-Emitting Materials Base on Carbazole A Thesis in Organic Chemistryby By Yunchao Jia Advised by Prof. Xiaoquan Yao Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Natural Science March, 2012 承 诺 书 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下， 独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明 引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著 作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人 和集体，均已在文中以明确方式标明。 本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复 印件，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分 内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复 制手段保存论文。 （保密的学位论文在解密后适用本承诺书） 作者签名： 日 期： 南京航空航天大学硕士学位论文 南京航空航天大学硕士学位论文 基于咔唑的新型有机发光材料的设计合成与性能研究 基于咔唑的新型有机发光材料的设计合成与性能研究 i i PAGE PAGE IV 摘 要 有机电致发光器件（Organic light emitting diode, OLED）由于自发射、响应快、亮度高、柔 性可卷曲等优点，可用于制作新一代大面积平板显示器和半导体固体照明光源。而有机电致发 光材料的选择对器件的性能起着关键性的作用，咔唑由于其优越的空穴传输能力和荧光量子效 率，成为当前有机发光材料设计合成中的重要功能基团。 本文基于金属配合物与高分子电致发光材料的优点，设计合成了基于咔唑双水杨醛的噻唑 型、聚Salen型配体及其配合物。通过核磁、红外表征其化学结构；紫外、荧光表征其光物理性 能；热重测试表征其热稳定性；循环伏安法表征其电学性能。 测试结果表明： 1、噻唑型、聚Salen型配体在200~350 nm内的吸收带归属于咔唑苯环上π→π*电子跃迁，位 于350~400 nm之间的吸收峰归属于配体中C=N双键的n→π*的跃迁，与锌(II)配位后，C=N特征 吸收峰红移到400~430 nm。 2、噻唑型、聚Salen型配体在420 nm左右有一较弱的发射峰，在520~565 nm之间有一主发 射峰；与锌(II)配位形成配合物后，短波处的发射峰消失了，长波处的主发射峰发生了20~40 nm 的蓝移。 3、计算了噻唑型、聚Salen型配体及其配合物的荧光量子效率，其中噻唑型配体及其配合 物为：83.6%~89.3%；聚Salen型配体及其配合物为：56.3%~71.6%。 4、循环伏安法测得噻唑锌配合物的EHOMO ，ELUMO分别：-5.07~-5.03 eV，-2.33~-2.07 eV； 聚Salen-Zn(II)配合物的EHOMO，ELUMO值分别为：-5.46~-4.98 eV，-2.77~-1.68 eV。 5、热稳定性测试结果显示：锌(II)配合物的热分解温度分别在349 ~ 452 oC范围内。 上述表明，基于咔唑的噻唑型、聚Salen型配合物具有较高的荧光量子效率、良好的热稳定 性和合适的能量带隙，是一类极具发展前景的有机电致发光材料。 关键词：咔唑，聚 Salen 配体，有机电致发光材料，金属配合物，荧光量子效率 ABSTRACT Organic light-emitting device (OLED) can be used to produce a new generation of large-area flat panel displays and semiconductor solid lighting for its spontaneous emission, fast response and high brightness. OLED materials are keys of the devices, and have drawn much attention all over the world. In the paper, a series of 2-(2-h