1 太原理工大学 新材料界面科学与工程教育部重点实验室，山西 太原 030024
2 山西大同大学 微结构功能材料固体物理研究所山西省重点实验室，山西 大同 037009
通过分子构型和分子间相互作用是调节材料的发光颜色和光物理性能的重要途径之一。本文以苯并噻二唑为受体（A）、三苯胺（TPA）和二甲基吖啶（DMAC）为给体（D），设计并合成了两种D-A-D和D-A-D′型的发光分子，分别为TBT和 DBT。两种分子均表现出同质多晶现象（TBT-O：λPL=593 nm 和TBT-R：λPL=616 nm；DBT-Y：λPL=570 nm，DBT-O：λPL=605 nm和DBT-R：λPL=642 nm）。在外界刺激下，对称结构的TBT为四色的可逆光色转换，非对称的DBT分子则表现为不可逆光色转换。本研究为基于苯并噻二唑类刺激响应发光材料提供了重要的分子设计思路。
苯并噻唑 机械响应 多色发光 benzothiadiazole mechanochromic responses multicolor luminescence
1 太原理工大学 新材料界面科学与工程教育部重点实验室, 山西 太原 030024
2 重庆文理学院 新材料技术研究所微纳米光电材料与器件联合创新中心, 重庆 402160
3 太原理工大学 材料科学与工程学院, 山西 太原 030024
蓝色荧光材料在作为有机发光器件(OLED)的蓝光发光层材料方面具有很大的商业应用潜力。本文将4-(9H-咔唑-9-基)苯胺(CzPA)作为电子给体单元、三氟甲基苯基(FMP)作为电子受体单元, 通过在CzPA和FMP之间分别引入苯, 9,9'-二辛基-9H-芴和双(9,9′-二辛基-9H-芴)作为π-共轭桥, 设计并合成了一系列基于扭曲A-π-D-π-A构型的蓝色荧光材料(CzPA-B-FMP, CzPA-F-FMP, CzPA-DF-FMP), 并研究π-共轭桥与材料光物理性质之间的关系。通过对材料的相关光物理性质以及电荷转移特性的详细比较, 可以分析得出: CzPA和FMP之间的π-共轭桥长度的增加可以增强激发态的局部激发特性, 进而提高这些材料的荧光量子效率和器件的外量子效率。但是, 过长的π-共轭桥将导致更大的分子间共轭效应, 不利于材料光物理性质的优化。
蓝色发光 荧光材料 电荷转移 外量子效率 OLED OLED blue light-emitting fluorescent materials charge transfer EQE
1 太原理工大学 物理与光电工程学院, 山西 太原030024
2 太原理工大学 材料界面科学与工程省部共建教育部重点实验室, 山西 太原030024
3 太原理工大学 新材料工程技术研究中心, 山西 太原030024
合成了一种新型的室温天蓝色磷光发射材料双(2-二苯基磷苯基)醚碘合铜(Ⅰ)(［(POP)CuI］2)配合物。通过红外光谱、X-射线单晶衍射确定其分子结构, 并对其光电特性进行了详细研究。结果表明: ［(POP)CuI］2为二聚体结构, 主要吸收峰为227, 268, 291 nm, 最大发射峰为475 nm, 光学带隙为2.93 eV。以［(POP)CuI］2作为客体掺杂在主体CBP中作为发光层, 制备了结构为ITO/NPB(30 nm)/CBP∶［(POP)CuⅠ］2(30 nm, 8%)/BAlq(10 nm)/Alq3 (30 nm)/LiF(1 nm)/Al(200 nm)的器件, 其电致发光峰为476 nm, 最大亮度为9 539 cd/m2, 最大电流效率为1.9 cd/A。
Cu(Ⅰ)配合物 双(2-二苯基磷苯基)醚 蓝色磷光 copper(Ⅰ) complex bis-［2-(diphenylphosphino)phenyl］ether blue phosphorescence
1 太原理工大学 理学院物理与光电工程系， 山西 太原 030024
2 太原理工大学 教育部新材料界面与工程重点实验室, 山西 太原 030024
将不同浓度的NPB掺杂到一种新型有机电致发光材料Zn(4-TfmBTZ)2层中制备了有机电致白光及近白光器件，发现NPB浓度不仅影响器件的发光效率，而且影响器件的色度和显色指数。随着Zn(4-TfmBTZ)2层中NPB摩尔分数从0%～10%逐渐增加，电致激基复合物的发射逐渐增强，器件发光效率先增加后减小，在相同电压下的发光颜色由蓝白到白逐步变为黄白。NPB掺杂摩尔分数为5%时, 器件性能最优，在6～9 V的电压下，器件的色坐标变化范围为(0.28～0.32，0.33～0.35)，显色指数为83.3～91.2, 最大电流效率为0.87 cd/A。
二［2-(4-三氟甲基-2-羟基苯基)］苯并噻唑锌 电致激基复合物 白光 掺杂 bis［2-(4-trifluoromethyl-2-hydroxyphenyl-benzothi electroplex white light doping
1 新材料界面科学与工程教育部重点实验室， 山西 太原030024
2 太原理工大学材料科学与工程学院， 山西 太原030024
合成并研究了(2-(4-甲基-2-羟基苯基)苯并噻唑)锌(Zn(4-MeBTZ)2)的分子结构、热稳定性和光谱学特性。 Zn(4-MeBTZ)2的单晶数据如下: 三斜晶系， P-1空间群， 晶胞参数为a=8.989 9(11) ， b=12.161 7(15) ， c=12.871 9(16) ， α=63.492(2)°， β=84.825(2)°， γ=71.187(2)°； 苯酚环和噻唑环之间的二面角为2.166°， 分子间π—π相互作用的最小距离为3.643 ； Zn(4-MeBTZ)2的HOMO能级为-5.84 eV， 光学带隙为2.37 eV； 最大发射波长为470 nm， 双层结构器件的启亮电压为2.3 V， 当电压为13.1 V时达到最大亮度为160 cd·cm-2。
分子结构 苯并噻唑 光学性能 Molecular structure Benzothiazolate Luminescent property
1 太原理工大学理学院物理系, 山西 太原030024
2 太原理工大学教育部新材料界面与工程重点实验室, 山西 太原030024
合成了4种新型铱配合物(ppz)2Ir(LX)(ppz＝1-苯基吡唑, LX＝2-(2’-羟基苯基)苯并噻唑(BTZ), 2-(3’-甲基-2’-羟基苯基)苯并噻唑(3-MeBTZ), 2-(4’-甲基-2’-羟基苯基)苯并噻唑(4-MeBTZ), 2-(4’-三氟甲基-2’-羟基苯基)苯并噻唑(4-TfmBTZ)), 并对其分子结构和光物理性能进行了表征。 结果表明, 4种配合物的最大发光峰分布在583～615 nm, 并都在400 nm左右出现一个弱发射带。 400 nm的弱发射被认为是金属离子微扰的辅助配体BTZ的单重态激子的辐射跃迁, 长波段的光发射被认为是Ir(BTZ)的3MLCT三重态激子的辐射跃迁。 而Ir(ppz)2的3MLCT的三重态激子在室温下被猝灭。 最强激发带位于250～310 nm, 表明这些配合物的发射主要源于ppz和BTZ配体的跃迁, 而不是3MLCT跃迁。 与Ir(ppz)3相比, 不仅实现了室温磷光, 也通过第二配体的修饰实现了对发光颜色的调制。
铱配合物 1-苯基吡唑 2-(2’-羟基苯基)苯并噻唑 Iridium complexes 1-phenylpyrazole 2-(2’-hydroxyl -phenyl)benzothiazole 光谱学与光谱分析
2010, 30(9): 2424
1 太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室, 山西 太原030024
2 太原理工大学材料科学与工程学院, 山西 太原030024
3 太原理工大学理学院, 山西 太原030024
分别以1,10-邻菲咯啉、 三苯基氧磷、 2,2’-联吡啶为第二配体, 以苯甲酰丙酮为第一配体, 合成了3种铕(Ⅲ)配合物。 通过红外光谱、 紫外-可见光吸收光谱和荧光光谱对其性能进行了表征。 初步从理论上探讨了不同的第二配体对铕(Ⅲ)配合物光致发光性能的影响, 并建立了分子内能量传递模型。 结果表明: 配体和配合物对紫外光都有强烈吸收, 所有配合物在紫外光激发下均能发射Eu3+的特征荧光； 第二配体与Eu3+间的能级差以及第一配体与第二配体间的能级差都会影响铕(Ⅲ)配合物的荧光量子效率。
铕(Ⅲ)配合物 能量传递 第二配体 Europium complexes Energy transfer Second ligand 光谱学与光谱分析
2010, 30(9): 2326
许慧侠 1,2,3,*陈柳青 1,2,3孟维新 1,2,3王华 1,2,3[ ... ]许并社 1,2,3
1 新材料界面科学与工程省部共建教育部重点实验室， 山西 太原 030024
2 太原理工大学 材料科学与工程学院， 山西 太原 030024
3 太原理工大学 理学院， 山西 太原 030024
合成了一种具有双分子结构的［2-(5-甲基-2-羟基苯基)苯并噻唑］锌［Zn(5-MeBTZ)2］。通过X射线单晶衍射的方法确定了它的分子结构。单晶数据如下：空间群为三斜，P-1晶系，a=0.971 9(2) nm，b=1.124 8(2) nm， c=1.190 2(2) nm； α=73.099(3)°， β=81.498(3)°， γ=76.476(3)°。两个分子间存在有π-π相互作用。Zn(5-MeBTZ)2具有良好的热稳定性，熔点为319 ℃。以Zn(5-MeBTZ)2为发光层，NPB为空穴传输层材料的双层结构器件的电致发光光谱有较大的半峰全宽，几乎覆盖整个可见光区域。这种宽的EL谱是由于在NPB和Zn(5-MeBTZ)2界面的激基复合物产生的。优化的OLED器件结构和性能将在以后的论文中介绍。
双分子结构 热稳定性 激基复合物 bi-molecular structure thermal stability exciplex
1 太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室, 太原 山西 030024
2 太原理工大学材料科学与工程学院, 山西 太原 030024
3 太原理工大学化学化工学院, 山西 太原 030024
8-羟基喹啉铝类有机金属配合物作为一类重要的发光材料广受关注。 文章合成并通过真空升华提纯得到了一种高纯度的8-羟基喹啉铝的衍生物-三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝, 通过红外光谱、 核磁共振谱以及元素分析确定了三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝的分子结构。 通过热重和差示扫描量热分析研究了三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝的热稳定性, 试验结果表明： 此衍生物的结晶转变温度可达158 ℃, 分解温度为357 ℃; 并进一步通过紫外可见吸收光谱和荧光光谱表征了材料的带隙以及能带结构。 将吸收边的线性关系延伸到与能量轴相交所得禁带宽度2.85 eV, 三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝在365 nm紫外光的激发下, 在乙醇溶液体系中的荧光发射峰在479 nm处, 为蓝色荧光, 荧光量子效率高, 是一种蓝光发射的优选材料。
8-羟基喹啉 蓝光发射 光致发光 热稳定性 8-hydroxyquinoline Blue fluorescence Photoluminescence Thermal stability 光谱学与光谱分析
2009, 29(5): 1201
