文 献 综 述

一 铱配合物及其发光机理

铱是一种化学元素，化学符号是Ir，原子序数77。

铱于1803年在铂的不溶杂质中被发现。主要发现者史密森#183;特南特（Smithson Tennant），将其命名为铱，铱有许多不同颜色的盐类，是一种稀有元素，在地球的地壳上年产量和消费量为三吨。铱的化学性质很稳定，是最耐腐蚀的金属，对酸的化学稳定性极高，不溶于酸，只有海绵状的铱才会缓慢地溶于热王水中，如果是致密状态的铱，即使是沸腾的王水，也不能腐蚀；稍受熔融的氢氧化钠、氢氧化钾和重铬酸钠的侵蚀。一般的腐蚀剂都不能腐蚀铱。它有形成配位化合物得强烈倾向。主要化合价 2、 4、 6。

分子所处态的性质我们可以用2S 1计算，其中S表示自旋状态，2S 1表示多重性。当分子为闭壳层分子时，S=0，分子的多重性为2S 1=1，所以分子处于单重态。但当分子激发跃迁至激发态时，跃迁的电子可能会发生自旋翻转，此时总自旋S=1，分子的多重性变为3，也就是说分子处于三重态。

如果受激发分子的电子在激发态发生自旋翻转，当它所处单重态的较低振动能级与激发三重态的较高能级重叠时，就会发生隙间窜越，到达激发三重态，经过振动驰豫达到最低振动能级，然后以辐射形式发射光子跃迁到基态的任一振动能级上，这时发射的光子称为磷光^[1]。分子的能量演化过程可以用下图表示。一般情况下，分子吸收能量之后被激发，从基态S0跃迁到单重激发态的某一振动态。根据Franck-Condon原理，紧接着以热的形式释放部分能量振动弛豫至单重激发态的最低振动态S1，再由S1经辐射跃迁回到S0，同时释放荧光。不过，由于单重激发态S1与三重激发态T1有交叠，当两者之间发生耦合，分子便会从S1”过渡”到T1。这个过程即隙间窜越，指分子经无辐射跃迁从一种激发态变为自旋多重度不同的另一种激发态。三重激发态T1经辐射跃迁至基态，这个过程就是磷光过程。

值得注意的是从单重激发态S₁隙间穿越到三重激发态T₁的过程以及从三重激发态T₁回到基态S₀的过程都是自旋禁阻的，很容易使得分子以释放热能而不是辐射跃迁的形式回到基态，所以要提高磷光的产生效率需要努力减小磷光的激发寿命，减小分子碰撞旋转的时间。

重金属引入有机配体后可以提高自旋和轨道的耦合，缩短磷光的寿命，使得原有的三重态增加了某些单重态的特性，增加了隙间窜越的能力，导致禁阻的三重态向基态跃迁变为局部允许，磷光得以顺利发射^[2]。这一效应被用于电致发光材料的设计后电致发光器件的理论能量效率可以由25％提高到100％，在研究一些重金属配合物中，环金属铱配合物具有良好的发光性能，不管是光致发光还是电致发光，这些配合物在实验中测得的发光效率都已经非常接近理论值。这类配合物对比其它发光分子而言有着易于制备、便于通过配体的修饰来调节发光波长和发光效率、稳定性高、室温磷光、发光效率高、可以有多种电荷形式等优点。另外，通过改变配体的结构可以很好地调节磷光发射波长，得到红、绿、蓝三基色的发光材料，使OLED（有机发光二极管）实现全色显示成为可能。