基于咪唑并吡啶类配体新型磷光材料的合成与表征

设计开发了系列新型咪唑并吡啶类铱(Ⅲ)配合物(BIPy)₂Ir(acac)、(PIPy)₂Ir(acac)、 (4'-MPIPy)₂-Ir(acac)。在化合物Ⅲ中,当R=Ph时得到(BIPy)₂Ir(acac)材料,其中BIPy和acac分别表示2-(4-联苯基)咪唑并吡啶和乙酰丙酮。将(BIPy)₂Ir(acac)掺杂在N,N'-二咔唑-(1,1'-联苯)-4,4'-二胺(CBP)中制备了高效OLEDs器件,器件的最大电流效率为26.7 cd/A,最大亮度为18 000 cd/cm²,色坐标为(0.32,0.60),是首次报道的新型苯基咪唑并吡啶类铱(Ⅲ)配合物绿色磷光材料。     

基于Ir(ppy)3载流子直接复合发光的OLED机理研究

针对载流子在面式-三（2-苯基吡啶基-N,C^2’）铱（Ⅲ）（Ir（ppy）₃）上的聚集会对器件性能产生不良影响,在发光层中分别掺入4% 的双（2-（4,6-二氟苯基）吡啶基-N,C^2’）铱（Ⅲ）（吡啶-2-羧基）配合物（FIrpic）和4% 的4,4’,4"-三（咔唑-9-基）三苯胺（TCTA）,器件的性能有明显的提高,最高电流效率分别达到51 cd/A和43.1 cd/A,提高约79%和50%,我们将器件效率的提高归因于TCTA和FIrpic可以使聚集在Ir（ppy）₃界面的空穴向主体材料4,4’-二（咔唑-9-基）联苯（CBP）转移,进而可减弱对激子的猝灭作用。     

开链冠醚Schiff碱-锌配合物的合成与表征及其PL和EL特性

合成了一种含萘酚基的开链冠醚Schiff碱-锌配合物ZnL（其中配体化合物H2L是N,N’-双（2-羟基-1-萘亚甲基）03,6-二氧杂-1,8-三甘醇二胺）。通过元素分析、红外光谱、差热-热重分析、紫外吸收光谱、荧光光谱和循环伏安法对其结构和性质进行了表征,并成功地制备了基于该材料的电致发光器件。结果表明,ZnL配合物的溶液或固体薄膜在385nm紫外光激发下发光峰为455nm,电致发光器件的最大亮度达到650cd／m^2,在电压为9．5V左右,最大效率达到0．63cd／A。     

含载流子基团的红色磷光铱配合物的电致发光特性

将含载流子基团的铱配合物Ir-1或Ir-2掺杂到聚芴(PFO)和2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)中作为发光层,采用旋涂法制备电致发光器件。通过改变发光层中铱配合物的掺杂浓度,研究了不同掺杂比例对器件性能的影响。结果表明,当铱配合物的掺杂质量分数为2%时,器件的电致发光性能最好。和含苯基的Ir-1比较发现,以含空穴传输基团三苯胺的Ir-2为客体材料的器件性能更好,能够更有效地避免T-T猝灭,器件的最大流明效率为2.78 cd·A-1,最大亮度为5 718 cd·m-2。     

磷光吡嗪铱(Ⅲ)配合物的合成及发光性质

合成了4种吡嗪铱配合物,用质谱和1H NMR对配合物结构进行了表征,通过紫外-可见吸收光谱和光致发光光谱对其光物理性质进行了研究。结果表明:4种铱配合物都出现了金属-配体电荷转移(MLCT)吸收峰。铱配合物1[(DFMPPZ)_2Ir(pic)]、2[(DFMPPZ)_2Ir Cl(PPh_3)]、3[(DFMPPZ)_2Ir(CN)(PPh_3)]和4[(DPPF)_2Ir(acac)]的发射波长分别为528,536,535,561 nm,都是潜在的黄、绿色磷光材料。以铱配合物4为客体材料,制备了结构为ITO/Mo O_3(1 nm)/CBP(35 nm)/CBP∶Ir(15 nm)/TPBi(50 nm)/Li F(1nm)/Al(100 nm)的一系列不同掺杂浓度的器件,器件的发射波长为567 nm,最大亮度达到32 110 cd·m-2,最大电流效率为32.4 cd·A-1,最大功率效率为28.2 lm·W-1。     

以2-(苯磺酰基)苯乙酮衍生物为辅助配体的铱配合物的合成及性质

以2-（苯磺酰基）苯乙酮衍生物为辅助配体、2-苯基吡啶衍生物为主配体,合成得到（dfppy）₂-Ir（PSAP）、（tfmppy）₂Ir（PSAP）、（ftfmppy）₂Ir（PSAP）、（dfppy）₂Ir（TSAP）、（tfmppy）₂Ir（TSAP）、（ftfmppy）₂-Ir（TSAP）6个铱配合物。6种配合物在CH₂Cl₂中的液体最大发射峰在450~502 nm之间,固体最大发射峰在482~503 nm之间,量子效率分别为13.2%~51.1%。将配合物的固体粉用于制备以蓝光InGaN为基底的发光二极管,其最大发射波长在507~543 nm之间,由色坐标得到其发光在蓝绿光和黄绿光区域。其中发光效率最高为基于（ftfmppy）₂Ir（TSAP）的LED,达到5.6 lm·W^-1,而基于（dfppy）₂Ir（PSAP）的LED色坐标为（0.316,0.431）,发光区域最接近白光。     

高亮度下具有较高效率的绿色和蓝绿色有机电致发光器件的制备和性能研究(英文)

以铱配合物Ir(tfmppy)2(tpip)(1,tfmppy=4-三氟甲基苯基吡啶,tpip=四苯基膦酰胺)和Ir(dfp-py)2(tpip)(2,dfppy=4,6-二氟苯基吡啶)为发光中心分别制备了绿色和蓝绿色有机电致发光器件ITO/TAPC(1,1-bis[4-[N,N-di(p-tolyl)amino]phenyl]cyclohexane,60 nm)/Ir(Ⅲ)complex(x%,质量分数)∶Sim-CP(3,5-bis(9-carbazolyl)tetraphenylsilane,40 nm)/TPBi(2,2’,2″-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole,60 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)。配合物Ir(tfmppy)2(tpip)掺杂质量分数为6%时,以其为发光中心的绿色器件在5 930 cd/m2亮度下的最大电流效率为47.10 cd/A,CIE色坐标为(0.28,0.65),在16.4V驱动电压下的最大发光亮度为38 674 cd/m2。配合物Ir(dfppy)2(tpip)掺杂质量分数为10%时,以其为发光中心的蓝绿色器件在3 175 cd/m2亮度下的最大电流效率为14.80 cd/A,色坐标为(0.15,0.50),在11.8 V驱动电压下的最大发光亮度为25 985 cd/m2。     

一种基于三氟甲基取代的2-苯并[b]噻吩基吡啶配体的红色电致磷光材料及器件

研究了一种新型红色磷光材料及其在有机电致磷光器件(OLEDs)中应用.在经典红色磷光材料btp₂Ir(acac)的配体2-苯并噻吩吡啶的吡啶环的5位引入吸电子基团CF₃,将辅助配体换为2-吡啶甲酸,成功研制出了双(2-(2′-苯并[b]噻吩基)吡啶)吡啶甲酸合铱配合物[(btfmp)₂Ir(pic)].这种结构可以改变了原配合物的电子云分布,三氟甲基的引入将导致原分子的LUMO能下降,减小了HOMO与LUMO的能隙,引起发光峰位的红移,但2-吡啶甲酸又可引起发光蓝移,最终得到了最大峰位为637nm的饱和红光新的铱(Ⅲ)配合物,为通过简单配体修饰设计和制备新的有机磷光材料提供了一种简洁途径.     

有机/聚合物白光电致发光器件

将聚合物材料作为空穴传输材料,以有机小分子蓝光染料1,1,4,4－四苯基丁二烯,绿光染料8－羟基喹啉铝和黄光染料5,6,11,12－四苯基四苯并作为产生白光所需要的三种色源,制备了有机／聚合物白光电致发光器件。这种器件的设计使聚合物的热电稳定性好的优点与有机小分子材料荧光效率高的优点相结合,拓宽了材料的选择范围,更有利于选择能带匹配的材料体系。器件的开启电压为2.5V左右,发光效率在9V时达到最大1.24lm／W,该电压下的亮度达到1600cd/m^2,器件的最大亮度超过20000cd/m^2（18V）,器件最佳色度为（0.319,0.332),这在目前国际上有报道的有机／聚合物白光发光器件中居领先水平。     

基于mCP与UGH2为母体的双发光层高效率蓝色磷光OLED

以9,9'-(1,3-苯基)二-9H-咔唑(m CP)和1,4-二(三苯甲硅烷基)苯(UGH2)为母体,将常用的蓝光染料二(3,5-二氟-2-(2-吡啶)苯基-(2-吡啶甲酸根))合铱(Ⅲ)(FIrpic)掺入这两种母体材料中,制得具有双发光层结构的蓝色磷光有机电致发光器件,并对整个物理机制进行了阐述。该器件较基于m CP或UGH2为母体的单发光层器件有着更高的器件效率。器件的最大电流效率、功率效率、外量子效率分别为21.13 cd/A、14.97 lm/W、10.56%。器件亮度从100 cd/m2到3 000 cd/m2时,效率滚降为34.2%。     

新型红色磷光铱配合物的合成与电致发光性能

设计并合成了含羟基配体8-苯并噻唑基2-萘酚(HNBT),并以其为辅助配体、2-苯基吡啶(ppy)为第一配体合成了红色磷光铱配合物Ir(ppy)₂(NBT)。采用真空蒸镀的方法,以Ir(ppy)₂(NBT)为发光中心制备了红色有机电致磷光器件,详细研究了配合物Ir(ppy)₂(NBT)的热稳定性、光物理与电致发光性能。值得注意的是,配合物Ir(ppy)₂(NBT)的发射谱图近似于高斯形状,只有一个位于614 nm的发射主峰,没有肩峰出现,且半峰宽仅为65 nm;此外,基于配合物Ir(ppy)₂(NBT)的最佳器件的最大亮度和效率分别是6 400 cd/m²和4.53 cd/A。     

苯基酞嗪类三环铱配合物的合成及其电致发光性能

通过含苯氧基团的苯基酞嗪衍生物配体与IrCl₃一步反应生成了三环铱配合物Ir(mppppz)₃。在480 nm光激发下其二氯甲烷溶液的发光波长为608 nm,量子产率约为0.31,磷光寿命为268 ns,其纯固态发光波长为640 nm。配合物的HOMO能级为5.14 eV,LUMO能级为2.91 eV。当Ir(mppppz)₃以2%的质量分数掺杂于PVK-PBD中做成电致发光器件后,电致发光波长为616 nm。器件的启亮电压为3.9 V,最大外量子效率为1.48%,最大亮度为1 030 cd/m²,对应的流明效率为0.81 cd/A,所发出的光的色坐标是(0.64, 0.35),接近标准红色。     

应用交互叠层空穴传输层的高效铕配合物发光二极管

制备了铕配合物有机发光二极管(OLED),为了获得Eu(DBM),bath的特征发射,在器件中引入BCP作为空穴阻挡层。通过引入交互叠层的TPD／m-MTDATA作为空穴传输层,与传统异质结器件相比,最大发光效率及最大发光亮度都有明显提高。其最大发光效率在电流密度为2．8mA/cm^2时达到3cd／A,在电流密度为170mA/cm^2时器件达到最大亮度670cd／cm^2。对BCP空穴阻挡层及TPD／m-MTDATA交互叠层改善器件性能机理亦进行了讨论。     

基于量子阱结构的高效磷光有机电致发光器件

采用多重量子阱结构制作了高效红色磷光有机电致发光器件。以4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,10-biphenyl (CBP)掺杂bis(1-phenyl-isoquinoline)(Acetylacetonato) iridium(Ⅲ) (Ir(piq)₂(acac))为发光层,4,4'-bis(N-carbazolyl)-1,10-biphenyl(Bphen)为电荷控制层,形成了Ⅱ型双量子阱结构,器件的最大亮度为15 000 cd/m²,最大电流效率为7.4 cd/A,相对于参考器件提高了21%。研究结果表明:以Bphen为电荷控制层形成的Ⅱ型多重量子阱结构能有效地将载流子和激子限制在势阱中,并且使空穴和电子的注入更加平衡,从而提高了载流子复合的几率和器件的效率。     

具有纯Tb^3＋发光光谱的有机电致发光二极管

制成了用三价Ｔｂ配合物作为发射层的有机电致发光二极管，并获得纯Ｔｂ３＋的发光光谱。二层结构为玻璃衬底／Ｉｎ－ＳｎＯ（ＩＴＯ）／ｐｏｌｙ（Ｎ－ｖｉｎｙｌｃａｒｂａｚｏｌｅ）（ＰＶＫ）／Ｔｂ配合物／Ａｌ，在正向直流偏压下发出明亮的绿光。器件的电致发光（ＥＬ）光谱与Ｔｂ配合物薄膜的光致发光（ＰＬ）光谱完全一致，含有一个尖锐的发射带，系典型的Ｔｂ配合物的发光谱。在驱动电压为５Ｖ下，发光清晰可见，当驱动电压达到１５．４Ｖ时，获得２１０ｃｄ／ｍ２的发光，据知这是用Ｔｂ配合物做发射层的电致发光元件的最亮的发光。同时，通过对器件光谱及电学特性的测量、比较和分析，探讨了有关稀土电致发光机理等问题     

不同发光染料的顶发射有机电致发光器件的研制

通过设计合理的微腔结构,制备了基于绿光染料C545t、黄光染料Rubrene、红光染料DCJTB的3种顶发射有机电致发光器件。研究了不同发光染料对顶发射器件的光谱的影响。研究表明,微腔结构对光谱具有窄化作用。绿光、黄光器件的发光峰波长并未随视角增大而明显变化,体现出良好的光谱角度性,而红光器件却出现了明显的光谱蓝移现象。绿光器件的最大功率效率为8.7 lm/W,当电流密度为45 m A/cm2时,亮度能达到7 205 cd/m2;黄光器件的电流效率最大值为11.5 cd/A,当电流密度为48 m A/cm2时,亮度可达到3 770 cd/m2;红光器件的电流效率最大能达到3.54 cd/A,当电流密度为50 m A/cm2时,可获得1 358 cd/m2的亮度。采用合适的发光材料以及合适的器件结构,不仅可以提高顶发射器件的色纯度及发光效率,还可以改善器件发光光谱的角度依赖性。     

具有减少自猝灭效果的铱配合物掺杂型红色聚合物磷光器件

将双(2-(2'-苯并 噻吩基)-5-三氟甲基吡啶)乙酰丙酮合铱配合物 及电子传输材料PBD掺杂到基质材料PVK中,利用旋涂的方法制备聚合物磷光器件。铱配合物的掺杂质量分数分别为8%、10%、15%及18%,当掺杂质量分数为15%时获得了最大外量子效率4.5%,而同样结构的经典的红光材料(btp)₂Ir(acac)的掺杂质量分数为4%时最大外量子效率为3.3%。可以看出,含三氟甲基的新铱配合物制备的聚合物器件具有明显的减少浓度猝灭效果,这可能由于三氟甲基基团改变了分子堆积状态,减少了分子间相互作用的结果。该聚合物器件最大发射峰位648 nm,色坐标为(0.71,0.29), 没有PVK的蓝光发射峰。     

一种橙光磷光铱(Ⅲ)配合物的合成、晶体结构及光电性质研究

采用二氯甲烷为溶剂,无水碳酸钾为缚酸剂,在25℃温和条件下,以2-苯基-4-甲基喹啉铱(III)氯桥二聚体[(4m2pq)2Ir(μ-Cl)2Ir(4m2pq)2]和乙酰丙酮(Hacac)进行配位,反应合成了新型铱(Ⅲ)配合物[(4m2pq)2Ir(acac)]。通过核磁共振氢谱(1H NMR)、碳谱(13C NMR)、X射线单晶衍射等确定分子结构,利用紫外-可见吸收光谱、发射光谱对其光物理性质进行研究。结果表明:(4m2pq)2Ir(acac)的单晶结构属三斜晶系,空间群为P1;(4m2pq)2Ir(acac)在二氯甲烷溶液中呈橙光发射,发射峰为597 nm,磷光寿命0.33μs,量子效率达50.4%。以(4m2pq)2Ir(acac)为客体掺杂在CBP中,制备了结构为ITO/NPB(30 nm)/CBP:(4m2pq)2Ir(acac)(质量分数6%和8%,20 nm)/BCP(10 nm)/Alq3(20 nm)/LiF(1 nm)/Al(150 nm)的橙色磷光有机电致发光器件,器件的最大亮度达到39 667 cd/m2,发射峰位于597 nm,最大电流效率为14.2 cd/A,最大功率效率为8.1 lm/W。     

基于7-（9H-carbazol-9-yl）-N,N-diphenyl-9, 9’-spirobi[fluoren]-2-amine主体材料的高效红色电致磷光器件

研究了基于新型骨架7-（9H-carbazol-9-yl）-N,N-diphenyl-9,9’-spirobi[fluoren]-2-amine（CzFA）双极性主体材料的红色电致磷光器件的光电特性。研究结果表明：将红色磷光染料iridium（Ⅲ）bis[2-methyldibenzo-（f,h）quinoxaline]（acetylacetonate）（Ir（MDQ）₂（acac））掺杂到CzFA主体材料中,以其制备的电致发光器件具有优良的特性,最大电流效率为27.8 cd/A,最大功率效率为21.8 lm/W,最大功率效率几乎是先前报道的主体材料为CBP器件（13.7 lm/W）的1.6倍。这种咔唑-螺二芴-二胺基团所组成的双极性主体材料对于提升磷光器件的性能起到了重要的作用。     

中间层对三原色白光OLED的影响

基于ITO/NPB/TCTA/Ir（MDQ）₂（acac）：TCTA/FIrpic：TmPyPb/Ir（ppy）₃：TmPyPb/TmPyPb/LiF/Al结构的三原色白光器件,通过分别在蓝光与红光、绿光发光层界面处插入2 nm TCTA与2 nm TmPyPb中间层,研究了中间层的有无对器件性能的影响。结果表明,中间层的引入可以调整激子的分布,影响能量转移。具有双中间层的器件实现了高质量的白光发射,最大发光效率达到22.56 cd/A。