以环金属铂配合物液晶为代表的磷光偏振材料和器件是继有机荧光偏振发光材料后的又一个研究热点,配合物的化学结构与液晶性质的关系,分子取向排列与材料偏振率的关系等是影响材料偏振发光的重要因素。本项目以环金属铂为磷光发光基元,设计了三类金属铂磷光液晶化合物,(1)在主配体和辅助配体上具有多条长链烷氧基-苯基取代的单核配合物液晶。随着烷氧基链长和取代数目不同,这类小分子液晶会出现盘状相、柱状相和近晶相等不同的相态;(2)具有长链烷基/烷氧基取代的环金属铂低聚物液晶。这类液晶具有确定的分子量和玻璃态转变温度;(3)在聚合物支链上键合金属铂配合物液晶基元形成支链聚合物液晶,这类聚合物液晶能够形成侧链排列有序的取向薄膜。我们将系统研究这三类配合物的分子结构与液晶性质和光物理性质等的内在关系。研究液晶分子的相态,取向排列方法对薄膜和OLEDs器件PL和EL偏振率、量子效率、亮度等光电性能的影响。
cyclometalated platinated metallomesogens;polarized luminescence;near-infrared phosphorescent complexes;Pt-Pt- interactions;dinuclear Platinum complexes
本课题主要进行了以下几个方面的研究 1 合成了主配体含一条/多条柔性侧链的单核和双核金属铂配合物,对它们的化学结构、发光性质以及液晶性质进行了研究。实验发现双核金属铂配合物为近晶相液晶,在聚酰亚胺薄膜上的偏振吸收率和发射偏振率分别为2.7和3.4;以烷氧基联苯腈为单元,合成了一类液晶配合物,最大发射偏振率为10.6;将金属铂配合物与甲基丙烯酸甲酯共聚得到了一类侧链型金属铂聚合物,发现这些聚合物没有表现出希望的液晶性质。 2 以含稠环芳烃的吡啶衍生物为配体,合成了一类新的红外和近红外磷光材料,溶液发射光谱在610-860 nm之间。实验发现,通过调节主配体的芳环结构,可以降低配合物HOMO与LUMO轨道之间的能隙,从而使得配合物的发射光谱产生红移。 3 分别以以3,5-二取代吡唑、2-羟基喹啉为桥联体,2-苯基吡啶衍生物、2,3-二苯基吡嗪和2,3-二苯基喔啉等为主配体,合成了四类双核金属铂配合物。通过吸收和发射光谱、单晶数据表征,发现双核金属铂配合物中铂-铂之间的距离与主配体和桥联体的化学结构和空间结构密切相关。当金属间的距离小于0.35 nm时,双核配合物的光谱性质主要由金属-金属到配体(MMLCT)的电荷转移跃迁决定。实验发现以2-羟基喹啉为桥联体时,铂-铂间的距离最小,在0.2832-0.2881之间,配合物的红移程度最大。通过调节金属-金属之间的距离,得到了发射光谱在610-704之间的红色和近红外磷光材料。 4 以2-(3-碘代苯基)吡啶为主配体合成了金属钯配合物,实验发现碘原子的引入可以有效降低钯配合物的非辐射过程,大大提高金属钯配合物在溶液中的量子效率。已有文献表明,具有常温发光性质的金属钯配合物是非常稀少的。通过碘原子的引入我们得到了发射光谱为400 nm,溶液量子效率为0.21的深蓝色发光材料。