供電子基團修飾對NNI-R系列分子光物理性質(zhì)的影響

林桂鋒, 郭景富, 何騰飛, 任愛民

(1. 東北師范大學物理學院, 長春 130024;2. 吉林大學理論化學研究所, 長春 130061)

磷光材料在OLED、 傳感、 生物成像以及DNA檢測等顯示和信息處理方面具有重要應用[1～5]. 1998年, Forrest等[6]將八乙基卟啉鉑(PtOEP)作為發(fā)光層摻雜在主體材料八羥基喹啉鋁(Alq3)中, 得到了內(nèi)、 外量子效率分別為23%和4%的飽和紅色磷光器件[6]. 這種混合了單重態(tài)和三重態(tài)激子的磷光發(fā)射, 其量子效率突破了傳統(tǒng)有機電致熒光材料低于25%的限制, 理論上允許內(nèi)量子效率高達100%. 從此金屬絡合物發(fā)光材料以潛在的高發(fā)光效率的特點受到廣泛關注[7～11]. 在有機電致磷光材料的研究中, 除過渡金屬絡合物, 鹵素原子以其固有的重原子效應也受到廣泛關注[12]. 這主要與磷光發(fā)射的機制有關, 已知單重激發(fā)態(tài)到三重激發(fā)態(tài)的躍遷是禁阻的, 所以提高三重態(tài)產(chǎn)率、 加強磷光的有效方法就是增強系間竄越的效率[13,14]. 目前, 通常通過添加過渡金屬原子或鹵素重原子的方法來增強系間竄越, 有機分子中較重的順磁性金屬離子或鹵素原子可加強旋軌耦合作用, 從而促進系間竄越[15～18]; 金屬體系的躍遷有金屬d軌道的參與, 這種金屬到配體或配體到金屬的電子轉(zhuǎn)移激發(fā)態(tài)有利于從單重態(tài)到三重態(tài)的躍遷[18,19].

近年來, 鉑、 銥和鈀等有機金屬體系的磷光發(fā)射材料有了很大發(fā)展[20～27], 但其固有的缺陷, 如重金屬原子的毒性[28～30], 過渡金屬-碳鍵的不穩(wěn)定性[31], 以及貴金屬成本過高等問題限制了這些金屬分子的應用……