蓝光激发的白光LED用有机红色荧光材料的设计、制备与性能研究

针对白光LED用红色荧光材料发光效率低和易劣化的弊端，本项目计划把有机Eu(III)配合物应用于白光LED的研究。目前Eu(III)配合物普遍存在的问题是紫外光对有机配体的破坏而影响了其使用寿命，而大多数Eu(III)配合物的激发波长又很难移至可见光区。项目采用合理的分子设计，以具有适当π共轭体系的含芳香炔β-二酮类分子作为配体，通过改变取代基团来调控有机配体的性能，研究配合物分子内部的能量传递机理，使配合物的激发光谱红移至可见光区。进一步筛选出能被蓝光激发、性能稳定和发光效率高的红色荧光材料，并搭配使用其他发光波长的荧光材料来组合形成白光，提高白光LED的发光性能，建立调控发光性能的基本模型。本项目的研究成果在Eu(III)配合物的设计、合成、能量传递机理研究以及发光性能调控等方面具有重要的理论意义，可以为Eu(III)配合物在LED领域的应用研究提供科学依据。

我们完成了7个系列的共轭芳香炔的单β-二酮类配体的设计、合成与结构表征，建立了合理的有机配体合成新路线。我们以这些单β-二酮类分子作为第一配体，1，10-啉菲罗啉或水分子作为第二配体来制备其相应的三元或二元Eu(III)配合物，完成了相应Eu(III)配合物的合成与结构表征，测定了配合物的相关物理性能如：紫外、荧光、荧光寿命、量子产率、能带结构和玻璃化转变温度等。考察了各种不同的取代基团对配合物发光性能的影响，通过测定相应钆配合物的低温磷光光谱来探讨有机配体和Eu3+离子之间的能量传递机理。筛选出17个能被蓝光激发且发光效率高的配合物应用于涂布和封装InGaN基LED芯片研究，制备红光LED，并通过搭配使用其它发光波长的荧光材料来制备白光LED，研究其发光性能。 总结有关结果，已经发表了以下6篇论文以及申请专利1项，同时还有一些后续的研究结果即将发表。