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铜（Ⅰ）配合物磷光材料的发光与光电特性的研究

作　者: 车广波
导　师: 李文连
学　校: 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）
专　业: 凝聚态物理
关键词: 铜(I)配合物 磷光材料 有机发光二极管 有机白光发光二极管 有机光伏器件 紫外探测器件 电致发光
分类号: O482.31
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
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内容摘要


有机发光二极管（OLED）在现代显示技术领域中因其不可比拟的优势而受到人们的广泛关注;同时,有机光伏（OPV）器件因成本低、工艺简单、易于制成大面积器件等诸多优点而成为一个研究热点,以期为太阳能、光学传感器和探测器等方面的利用开辟新的道路。本论文以铜（I）配合物磷光材料在OLED及OPV领域的应用为工作出发点,具体工作如下:1、利用水热合成技术合成四种四氮杂苯并菲衍生物,即PyPhen、Dicnq、DPPz和BDPz。结果表明,由该方法所获得的产物产率高、纯度好。2、以三苯基膦（PPh3）和二（2-二苯基膦基）苯基醚（DPEphos）为第一配体,上述四种四氮杂苯并菲衍生物及4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉（Bath）为第二配体,合成了十个未见报道的铜（I）配合物磷光材料。3、采用真空镀膜工艺,利用[Cu（DPEphos）（Dicnq）]BF4 （CuDD）为发光材料,制备出颜色可调的、高效的有机电致磷光器件。当掺杂浓度为6 %时,器件具有最大的发光效率,达11.3 cd/A;当掺杂浓度为10%时,器件最大亮度为2 322 cd m-2。4、采用真空镀膜工艺,利用了CuDD:CBP掺杂层中的来自于铜（I）配合物的黄光组分以及NPB层的蓝光组分,并且在两发光层中间夹入Bu-PBD充当调节颜色组分,开发出了白光器件。结果表明,当器件的发光层2 wt.%CuDD:CBP的厚度为10 nm、Bu-PBD为2 nm时,可获得有效的白光发射,10 V电压时色坐标为（0.33,0.36）,最大亮度为2466 cd/m2,电流效率和功率效率分别为6.76 cd/A and 3.85 lm/W。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-11
第一章 研究背景和基本原理介绍  11-29
  1.1 OLED 的研究历史  11-12
  1.2 有机EL 的工作原理及器件结构  12-13
  1.3 荧光与磷光  13-14
  1.4 有机电致磷光发光原理  14-15
  1.5 红色磷光发射Ir(III)配合物磷光材料在EL 中的应用  15-20
  1.6 铜(I)配合物磷光材料在有机EL 中的应用  20-22
  1.7 本论文的基本设计思想  22-23
  参考文献  23-29
第二章 四氮杂苯并菲及其衍生物的水热合成  29-36
  2.1 研究背景  29
  2.2 实验部分  29-33
    2.2.1 仪器与试剂  29-30
    2.2.2 制备及表征  30-33
      2.2.2.1 1,10-邻菲罗啉-5,6-二酮1 的制备及表征  30-31
      2.2.2.2 四氮杂苯并菲及其衍生物的水热合成及结构表征  31-33
  2.3 小结  33-34
  参考文献  34-36
第三章 铜(I)配合物磷光材料的合成及表征  36-58
  3.1 研究背景  36-38
  3.2 仪器与测试  38-39
  3.3 铜(I)配合物的合成与表征  39-48
    3.3.1 四氟硼酸四乙腈合铜(I)的合成  39
    3.3.2 系列铜(I)单核配合物的合成  39-41
    3.3.3 配合物的晶体结构  41-48
  3.4 铜(I)系配合物的固态光物理性质  48-53
  3.5 配合物的电化学性质  53-54
  3.6 配合物的热稳定性  54-55
  3.7 小结  55-56
  参考文献  56-58
第四章 基于[Cu(DPEphos)(Dicnq)]BF_4的EL和PV器件  58-85
  4.1 基于[Cu(DPEphos)(Dicnq)]BF_4 的颜色可调的磷光发射器件  58-67
    4.1.1 研究背景  58-59
    4.1.2 [Cu(DPEphos)(Dicnq)]BF_4 的光致发光性质  59-60
    4.1.3 热稳定性  60-61
    4.1.4 磷光寿命  61-62
    4.1.5 颜色可调的磷光发射器件的设计及EL 性能  62-67
      4.1.5.1 实验方法  62-63
      4.1.5.2 电致磷光器件的设计  63
      4.1.5.3 电致磷光器件的性能  63-67
  4.2 基于[Cu(DPEphos)(Dicnq)]BF_4 的有机电致白光器件  67-69
    4.2.1 研究背景  67
    4.2.2 基于[Cu(DPEphos)(Dicnq)]BF_4的白光发射器件  67-69
      4.2.2.1 实验方法  67
      4.2.2.2 电致磷光器件的设计及相应的WOLEDs的性能  67-69
  4.3 基于[Cu(DPEphos)(Dicnq)]BF_4 的有机紫外探测器件  69-75
    4.3.1 研究背景  69-70
    4.3.2 基于[Cu(DPEphos)(Dicnq)]BF_4的有机紫外探测器件A  70-75
      4.3.2.1 实验方法  70
      4.3.2.2 [Cu(DPEphos)(Dicnq)]BF_4为电子受体的紫外光敏感的探测器件的设计  70-71
      4.3.2.3 结果和讨论  71-75
        4.3.2.3.1 吸收光谱与光电流响应  71-72
        4.3.2.3.2 m-MTDATA和CuDD膜厚对器件性能的影响  72
        4.3.2.3.3 器件紫外光照下的光伏特性  72-73
        4.3.2.3.4 温度变化对器件性能的影响  73-74
        4.3.2.3.5 电子受体CuDD 和CuDB 对器件性能的影响  74-75
  4.4 小结  75-77
  参考文献  77-85
第五章 基于[Cu(DPEphos)(DPPz)]BF_4的饱和红色磷光发射器件  85-90
  5.1 研究背景  85
  5.2 基于[Cu(DPEphos)(DPPz)]BF_4 的饱和红色磷光发射器件  85-87
    5.2.1 电致磷光器件的设计  85-86
    5.2.2 电致磷光器件的性能  86-87
  5.3 小结  87-88
  参考文献  88-90
第六章 结论与展望  90-93
  6.1 结论  90-91
  6.2 展望  91-93
附录一 本论文所用材料的化学结构式  93-95
附录二 优化的Cu(I)配合物的几何构型  95-96
博士期间已发表和待发表文章目录  96-97
作者简介  97-98
致谢  98-99

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中图分类: > 数理科学和化学 > 物理学 > 固体物理学 > 固体性质 > 光学性质 > 发光学
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