新型环金属铂液晶配合物的合成及其偏振光性能

摘要

有机偏振发光器件具有驱动电压低,能源效率高等诸多优点。在液晶显示器(LCD)背光照明中,偏振光是用普通光源通过起偏器获得的,这种方法的缺点在于起偏器会对透射光有很大的吸收,能量损失至少在50％以上,这就大大降低了效率。一般起偏器的外部发射效率仅为1％左右,这对能源是极大的浪费。有机偏振发光材料制成的发光器件(LED)就能直接发射偏振光,如将这种器件作为LCD背光源,就可以去掉起偏器,从而提高效率,达到节约能源的目的。同时偏振发光材料在信息储存、光电二极管等也具有广泛的应用。因此,有机偏振发光材料已经成为一个新的研究领域。
　　 本文对偏振发光的原理、材料、偏振器件的制备等做了介绍。以烷氧基2-苯基吡啶为主配体、长链β-二酮为辅助配体,合成了环金属铂配合物的磷光材料。在化合物结构中(C^N)Pt(0^0)中金属铂Pt(Ⅱ)采用dsp2杂化,中心金属离子Pt(Ⅱ)与配体间形成平面正方形的结构,通过在2-苯基吡啶和β-二酮上引入烷基或烷氧基得到了具有不同液晶性质的两类磷光材料。本文对化合物液晶性能做了详尽的表征;讨论了二聚体中烷基链对偏振性能的影响,以及对烷氧基联苯氰的引入对偏振率的影响。主要研究内容包括：⑴合成了具有长链烷基、烷氧基的环金属铂配合物二聚体磷光材料。用核磁共振氢谱、差示热量扫描(DSC)、液晶偏光织构、偏振吸收和发射对其进行了表征。该类材料发出黄绿色光,最大强度发射波长在516nm,在548nm处出现次强发射。通过在聚酰亚胺薄膜上取向排列后,得到了偏振薄膜。它们的最大吸收偏振率是1.85,最大发射偏振率是3.24。通过实验发现,烷基链长对化合物的液晶性质及其在薄膜上的排列有很大的影响。⑵将对烷氧基联苯氰液晶单元的引入到2-苯基吡啶为主配体、β-二酮为辅助配体的环金属铂Pt(Ⅱ)配合物中,合成一类新型的环金属铂液晶材料。用核磁、差示热量扫描(DSC)、液晶偏光织构、偏振吸收和发射对其进行了表征。该类化合物呈现出近晶相液晶,在聚酰亚胺薄膜上取向排列后,得到了取向程度较高的偏振薄膜,极大的提高了铂金属配合物的偏振性能,它们的最大吸收偏振率是3.67,最大发射偏振率是7.3,这是目前为止得到的最大磷光材料发射偏振率。

目录

文摘

英文文摘

第一章 前言

1.1 偏振有机发光材料及其器件的意义

1.2 偏振光及有机偏振发光器件表征参数

1.3 有机偏振发光材料

1.3.1 有机偏振荧光材料

1.3.2 有机偏振磷光材料

1.4 有机偏振发光材料取向

1.4.1 机械拉伸法

1.4.2 摩擦取向法

1.4.3 LB膜法

1.4.4 液晶自组装法

1.4.5 偏振紫外照射法

1.5 偏振有机发光器件的制备

1.6 本文工作及特点

第二章 环金属铂配合物二聚体的合成及偏振性能研究

2.1 设计思路与合成路线

2.2 实验合成部分

2.2.1 主要试剂及仪器

2.2.2 中间化合物的合成

2.2.3 终产物的合成

2.3 结果与讨论

2.3.1 环金属铂配合物二聚体的紫外吸收光谱和荧光光谱

2.3.2 液晶性能的测试与研究

2.3.3 偏振性能的研究

2.4 小结

第三章 对烷氧基联苯氰基铂金属配合物的合成及其偏振性能研究

3.1 设计思路与合成路线

3.2 实验合成部分

3.2.1 主要试剂及仪器

3.2.2 中间化合物的合成

3.2.3 终产物的合成

3.3 结果与讨论

3.3.1 对烷氧基联苯氰基铂金属配合物的紫外吸收光谱和荧光光谱

3.3.2 液晶性能的测试与研究

3.3.3 偏振性能的研究

3.3.4 原子力显微镜(AFM)表征

3.4 小结

第四章 结论

参考文献

致谢

附录

硕士期间发表的文章