有机偏振光材料以及由这些材料制作的OEL器件,在信息处理过程、显示及储存、光电二极管等方面都有重要的应用价值,尤其是应用在液晶显示器的背光源方面,更具有独特的优势,它可以极大地降低液晶显示器的能耗、重量和成本。本项目以八羟基喹啉的金属配合物和卟啉化合物为基础,拟通过分子设计的方法,分别引入具有液晶中介相和手性性质的侧链,赋予材料液晶性能和偏振光性能.研究内容有两个方面(1)利用具有一定载流子传输能力的发光材料,如由八羟基喹啉形成的配合物和卟啉衍生物等,采用接枝一些本身具有液晶性能的侧链,如三联苯基腈,合成一类小分子玻璃化液晶材料。这类材料的优点是能形成稳定的大面积定向排列薄膜,有利于制作偏振发光器件;(2)利用在小分子发光分子中引入手性基团的方法来获得具有园偏振光性能的材料。例如,我们合成了一类带有手性侧链的卟啉衍生物,发现它们具有较强的园偏振吸收光谱,是一类有前景的发光材料。
本项目对两类具有光学特征的有机发光材料进行了研究。(1)利用四-(对羟基苯基)卟啉为母体,通过接枝手性侧链的方法首次合成了具有园偏振性质的卟啉配合物发光材料,并对它们的液晶性质,光致和电致发光性质进行了研究。对化合物固体薄膜的实验结果表明,手性侧链能够有效地诱导母体卟啉产生园偏振吸收,对他们的发光器件研究表明,这类材料具有红光发射特征,可以产生红色园偏振发光;(2)以2-苯基吡啶为主配体,长链β-二酮和含樟脑基团的位阻β-二酮为辅助配体,合成了两类环金属铂、金属铱配合物(C^NPtO^O,(C^N)2IrO^O))。研究了不同性质的β-二酮对配合物吸收和发射光谱、量子效率等发光性质的影响。研究发现具有立体位阻的β-二酮可以有效地防止环金属配合物由于分子之间的接触而产生的荧光淬灭现象,提高配合物的发光效率。而长链β-二酮会降低荧光量子效率。在β-二酮的结构中引入卤素原子可以有效地使金属配合物发射发射光谱产生红移。对环金属配合物的合成研究发现采用微波辐射方法将配合物的合成时间从30小时缩短到几十分钟。在金属二聚体与β-二酮的反应中采用碳酸銫代替碳酸钠,可以大大提高反应收率,降低反应时间。