橙红色磷光铱配合物的合成及其性能

橙红色磷光铱配合物的合成及其性能;电致磷光;铱配合物;苯并噻唑衍生物;光电器件     

新型铱配合物的合成及电致发光性质研究

合成了一种新型橙红色磷光材料铱的配合物(npp)₂Ir(acac)(npp=2-(1-萘基)-4-苯基吡啶，acac=乙酰丙酮)，通过 ¹H NMR、MS、元素分析对其结构进行了表征。以铱配合物(npp)₂Ir(acac)作为发光体，制备了结构为ITO/Ir(5%)：PVK(60 nm)/F-TBB(15 nm)/Alq₃(15 nm)/LiF(1 nm)/Al(150 nm)的电致发光器件，研究了其电致发光性质。结果表明器件的最大发射波长在599 nm，最大发光亮度为3 841 cd·m^-2，最大电流效率达3.9 cd·A^-1。     

高效磷光铱配合物的合成及电致发光性能研究

合成了一种含苯并噻唑结构配体的环金属化铱配合物(ffbi)₂Ir(acac)，(其中ffbi为1-(4-氟苄基)-2-(4-氟苯基)苯并咪唑，acac为乙酰丙酮)，并以其作为发光体, 制备了有机电致发光器件。结果表明该配合物具有强磷光发光特性，器件发绿色光。其中结构为TCTA(40 nm)/CBP∶Ir(6.3%，30 nm)/BCP(10 nm)/Alq(40 nm)的电致发光器件在12 V电压下最大发光亮度达41 499 cd·m^-2，在8 V电压下，最大外量子效率达5.7%。     

小分子铱配合物及其电致发光

由于磷光金属配合物可以同时利用单线态和三线态激子发光,使有机电致发光器件的理论内量子效率达到100%,突破了25%的极限。因而以磷光金属配合物为发光材料制成的器件备受关注。在这些金属配合物中,铱配合物由于具有较强的发光特性、发光波长可调性、较好的热稳定性和电化学稳定性以及能够形成便于蒸镀的中性分子,而成为最有应用潜力的电致磷光材料。本文综述了近几年铱配合物磷光材料在分子设计与合成方法、发光机理及器件构筑等方面的研究进展。特别介绍与讨论了磷光铱配合物的两种发光机理,即基于同配体铱配合物或异配体铱配合物的主配体到中心金属离子的电荷转移三线态(³MLCT)发射和基于异配体铱配合物的辅助配体三线态(³LC)发射。根据反应条件的差异,归纳总结了合成铱配合物常用的4种方法以及合成fac式和mer式的铱配合物的方法。还根据材料的发光颜色及其电致发光的不同,对磷光铱配合物材料进行了分类与讨论。此外,简要介绍了用于器件制作的主体材料。最后,展望了金属有机配合物电致磷光材料的发展前景,并提出了今后磷光材料的发展方向。     

一种新型吡嗪铱（Ⅲ）配合物的合成及其磷光性质

利用5-甲基-2,3-二苯基吡嗪（MDPP）和水合三氯化铱（IrCl3•H2O）,合成了一种新型吡嗪铱配合物Ir (MDPP)2 (acac).通过1H NMR、元素分析和质谱方法对配合物结构进行了表征,并研究了配合物的吸收光谱和光致发光光谱.结果表明,配合物Ir (MDPP)2(acac)在393和528 nm处存在单重态1MLCT（金属到配体的电荷跃迁）和三重态3MLCT的吸收;在588 nm 处有较强的金属配合物三重态的磷光发射,是一种绿色磷光材料.     

含氟绿光铱配合物的设计、合成及其高效磷光电致发光器件

以2-(3-(2',4'-二氟苯基)苯基)吡啶(Hdfbppy)为环金属C^N配体,乙酰丙酮(Hacac)为辅助配体,设计合成了一种绿色磷光铱配合物(Ir(dfbppy)₂(acac));研究了此配合物的光物理性质及其电致发光器件性能。室温下,配合物Ir(dfbppy)₂(acac)的二氯甲烷溶液的最大发射波长为520nm,量子效率为71%,寿命为381ns。将此配合物掺杂在4,4'-N,N'-二咔唑基二联苯(CBP)中,作为发光层制备了有机发光二极管器件。结果显示,该器件在7.2V电压下呈现的最大亮度为68324cd·m^-2,最大电流效率约为53cd·A^-1,最大功率效率为37lm·W^-1,色坐标为(0.33,0.62)。     

含铱配合物聚合物磷光材料及其电致发光性能

聚合物电致发光器件由于在大面积平板显示和固态照明上的潜在应用,在学术研究和工业应用领域引起了广泛的关注.聚合物电致发光器件可以通过溶液加工的方法制备,制作工艺简单,成本低、材料省,并且可以实现大面积柔性显示.和荧光聚合物材料相比,磷光铱配合物聚合物材料可以同时利用单线态和三线态激子发光,器件的内量子效率理论上能达到100%,突破了传统25%的极限,因而受到广泛关注.基于此,本文综述了含铱配合物聚合物磷光材料的研究进展,主要对含铱配合物线型聚合物和超分子聚合物的合成、结构特点以及光电特性进行了总结,并讨论了聚合物结构对材料性能的影响.     

空穴传输基团修饰的吡嗪铱配合物的合成及其发光性质

设计合成了空穴传输性咔唑基团修饰的吡嗪配体, 2,3-二(4-(9-咔唑基甲基)苯基)-5-甲基吡嗪(CzMPMP)及其铱配合物Ir(CzMPMP)2(acac)(acac: 乙酰丙酮). 用核磁共振(NMR)、质谱、元素分析等方法对其进行了表征, 并用紫外-可见吸收光谱、液相和固相光致发光光谱对其光学性质进行了研究. 通过与没有咔唑取代基的2,3-二苯基-5-甲基吡嗪铱配合物Ir(DPMP)2(acac)进行对照, 说明咔唑基团对配合物的光学性质有显著影响. 不含咔唑取代基的配合物Ir(DPMP)2(acac)的固态光致发光光谱中存在很强的激活双体(excimer)峰, 而Ir(CzMPMP)2(acac)的固态光致发光光谱中未发现有激活双体峰; 并且在溶液中, 含有咔唑取代基的配合物Ir(CzMPMP)2(acac)较Ir(DPMP)2(acac)的光致发光强度有显著提高. 这些结果说明咔唑基团的空间位阻可以有效阻止配合物成膜时产生激活双体, 从而消除发射峰红移现象并提高发光效率.     

以5-取代-8-羟基喹啉和2-苯基吡啶为配体的金属铱配合物的合成、表征及光致、电致发光性质

本文通过在8-羟基喹啉的5位上引入氨基和取代的苯基,合成了系列二-[2-苯基吡啶（C^N）][5-取代-8-羟基喹啉（N^O）]铱（Ⅲ）配合物（（C^N）2IrQ）.这里CN代表2-苯基吡啶,Q代表5-取代-8-羟基喹啉.通过1HNMR、13CNMR、MS、元素分析、单晶X-衍射等对配合物的化学和晶体结构进行了表征.利用循环伏安、UV-Vis、光致和电致发光光谱等对它们的光物理性质进行了表征.热重分析表明苯环上的取代基对配合物热稳定性有很大影响.常温下,几种5-取代苯基喹啉铱配合物的溶液和固体产生红色磷光发射,光致发光（PL）光谱在666和687nm附近出现两个强度基本相等的发射峰.配合物的发光性质主要受喹啉环和5位苯基的影响,苯环上的取代基团对配合物的发光性质影响不大.而5-氨基喹啉铱配合物PL光谱的最大发射峰在550nm,其PL光谱主要受2-苯基吡啶的影响.将配合物二-[2-苯基吡啶（C^N）][5-（4-甲氧基苯基）-8-羟基喹啉（N^O）]铱（Ⅲ）（7b）掺杂在聚2,7-（9,9-二辛基）芴（PFO）和30%（质量分数）的2-对叔丁基苯基-5-对联苯基-1,3,4-口恶二唑（PBD）的主体材料中,制备了聚合物发光器件（OLED）,器件电致发光（EL）光谱的发射峰在672nm处,18V时最大亮度为350cd/m2,在电压14V时CIE色坐标值为（0.61,0.33）,是一红光OLED器件.     

稀土配合物的光致和电致发光性能的研究

合成了一种新型的稀土配合物Tb(acac)3dad, 讨论了其光致发光的性质 . 以其为发射层制备了结构为ITO/TPD (50 nm)/Tb(acac)3dad (75 nm)/PBD (50 nm)/Al (400 nm) 的电致发光器件, 该器件的启动电压为7 V, 18 V时得到了最大亮度为62 cd·m -2, 发现器件的电致发光光谱与配合物Tb(acac)3dad的光致发光光谱有明显不同.     

高效白色磷光有机电致发光器件

采用真空热蒸镀方法以4,4'-bis (carbazol-9-yl) biphenyl (CBP)为主体材料、以bis[2-(4-tert-butylphenyl) benzothiazolato-N,^C2] iridium (acetylacetonate) [(t-bt)₂Ir(acac)]磷光染料为掺杂剂构成黄色发光层, 制备了高效白光的有机电致发光器件(OLEDs). OLEDs的器件结构为indiumtin oxide (ITO)/N,N’-bis-(1-naphthyl)-N,N’-biphenyl-1,1’-biphenyl-4,4’-diamine (NPB)/CBP: (t-bt)₂Ir (acac)/NPB/2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP)/8-hydroxy quinoline aluminum(Alq₃)/Mg:Ag, 从ITO阳极开始的第一层NPB为空穴传输层, 第二层超薄的NPB为蓝色发光层, BCP为空穴阻挡层和激子阻挡层, Alq₃为电子传输层. 结果表明, 器件电压在3 V启亮, 在16.5 V时, 器件的最高亮度达到15460 cd·m^-2; 在4 V时, 器件达到最大流明效率为7.5 lm·W^-1, 器件启亮后所发出的白光光谱在低电压时随电压变化有稍微的移动, 但是都在白光范围内变化. 在电压达到8 V后Commission Internationale I’Eclairage(国际照明委员会) (CIE)色坐标为(0.33, 0.32), 并且光谱及色坐标稳定, 不随电压变化而改变, 与最佳的白光坐标(0.33, 0.33)几乎重合. 同时, 从机理上解释了光谱移动和效率衰减的原因, 并探讨了载流子陷阱和能量传递的关系.     

基于香豆素衍生物的新型绿色/红色磷光有机电致发光主体材料的设计、合成及性能表征

设计并合成了一种新型的香豆素衍生物,3,3-’(1,3-苯基)双(7-乙氧基-4-甲基香豆素)(mEMCB),并系统地对该香豆素衍生物进行了结构表征、光物理性能、热物理性能及电化学性能的研究.mEMCB具有较高的三重态能级(2.42eV),可敏化绿色、红色磷光掺杂材料.同时,mEMCB还具有较好的热稳定性(T_g:79.72℃,T_d:361.49℃),其T_g明显高于目前广泛使用的磷光主体材料CBP.研究结果表明,mEMCB是一个潜在的可以用于绿色和红色磷光有机电致发光器件的主体材料.     

菲咯啉衍生物及其配合物的合成

以菲咯啉和邻苯二胺为原料合成了吡啶并[3,2-a ∶ 2',3'-c]吩嗪(dppz);dppz分别与Cd2+, Pd2+配位得到两个配合物Cd(dppz)2Cl2和Pd(dppz)2Cl2,其结构经UV, 1H NMR, IR和荧光光谱表征.     

基于苯并呋喃-异喹啉的红光铱配合物的合成及电致发光性质

分别以6-异丙基-1-(5-甲基苯并呋喃-7-基)异喹啉、6-环戊基-1-(5-甲基苯并呋喃-7-基)异喹啉和6-异丁基-1-(5-甲基苯并呋喃-7-基)异喹啉为主配体,以3,7-二乙基-4,6-壬二酮为辅助配体,设计合成了三个红光铱配合物.测试了它们的光物理、热学和电化学性质,这些配合物具有较高的光致发光量子产率以及较短的磷光寿命.以所合成的铱配合物为客体材料,制备了三个相同结构的有机电致发光器件.三个器件都实现了红光发射,峰值分别位于637、635和636nm处.它们的开启电压较低,均不超过2.8 V,对应的最高外量子效率分别为14.1%、13.4%和13.3%,最高电流效率分别为7.0、7.4和7.0 cd/A,最高功率效率分别为7.9、8.3和7.8 lm/W.这些数据表明所合成的三个铱配合物均为性能较好的红光磷光材料.     

新型含吡咯亚胺基辅助配体的金属铱(III)配合物的 合成、表征及发光性质

合成了一系列含有吡咯亚胺基为辅助配体的2-苯基吡啶铱配合物[(ppy)2Ir(N^N)] (ppy＝2-苯基吡啶), 通过1H NMR, MS, HRMS和元素分析对配合物结构进行了表征, 并研究了合成配合物的反应条件、紫外吸收光谱、光致发光光谱及铱配合物荧光量子产率. 结果表明, 在无水乙酸钠、二氯甲烷溶液中, 室温反应12 h可获得较高的产率. 通过改变吡咯亚胺类配体中的取代基, 该类配合物在507～606 nm之间具有不同的发光波长, 实现了从绿光到红光的转变. 所有的铱配合物在二氯甲烷溶液(空气中)表现出较高的量子效率(0.25～0.95).     

基于氟代苯并咪唑配体的绿光铱配合物的合成与表征

基于一种氟代的配体2-(4’-氟苯基)-1-苯基-苯并咪唑,在高温(>200℃)条件下直接合成了经式绿光铱配合物mer-Ir(FPBI)3,并通过1H NMR和单晶X射线衍射分析确定了其经式构型。不同于以前报道的具有经式构型的铱配合物(<0.1),mer-Ir(FPBI)3在甲苯溶液中的光致发光量子效率高达0.46。应用该配合物制备了高效磷光有机电致发光器件,最大电流效率和外量子效率分别为38.5 cd/A和11.8%,色坐标为(0.29,0.58)。     

新型含吡咯亚胺基辅助配体的金属铱(Ⅲ)配合物的合成、表征及发光性质

合成了一系列含有吡咯亚胺基为辅助配体的2-苯基吡啶铱配合物[(ppy)zIr(NAN)](ppy=2-苯基吡啶),通过1H NMR,MS,HRMS和元素分析对配合物结构进行了表征,并研究了合成配合物的反应条件、紫外吸收光谱、光致发光光谱及铱配合物荧光量子产率.结果表明,在无水乙酸钠、二氯甲烷溶液中,室温反应12 h可获得较高的产率.通过改变吡咯亚胺类配体中的取代基,该类配合物在507～606 nm之间具有不同的发光波长,实现了从绿光到红光的转变.所有的铱配合物在二氯甲烷溶液(空气中)表现出较高的量子效率(0.25～0.95).     

一种含载流子传输基的铱配合物:合成及深黄色电致磷光器件

合成了一种含有载流子传输基新的铱配合物(BPPBI)2Ir(ECTFBD)[HBPPBI:1-苯基-2-(4-联苯基)苯并咪唑,HECTFBD:1-(9-乙基-3-咔唑基)-4,4,4-三氟-1,3-丁二酮],其结构和组成经核磁共振氢谱和元素分析所证实。研究了这种铱配合物二氯甲烷溶液的光物理和电化学性质。制作了基于这种铱配合物的电致磷光器件。器件结构是ITO/MoO3(10 nm)/NPB(80 nm)/CBP:x%(BPPBI)2Ir(ECTFBD)(20 nm)/TPBi(45 nm)/LiF/Al[x%:质量百分比为4%和7%的掺杂浓度;NPB:N4,N4′-二(1-萘基)-N4,N4′-二苯基-4,4′-联苯二胺,CBP:4,4′-二(9-咔唑基)联苯,TPBi:1,3,5-三(2-(1-苯基)苯并咪唑基)苯]。这些器件显示出深黄色的发射。对于7%掺杂浓度器件,最大的电流效率和最大发光亮度分别是5.2 cd.A-1和8 690 cd.m-2。     

菲咯啉铜（Ⅰ）配合物的红光有机电致磷光器件

菲咯啉铜（Ⅰ）配合物的红光有机电致磷光器件;有机电致发光;磷光;铜（Ⅰ）配合物;红光     

聚合物掺杂的高亮度磷光有机电致发光器件

采用新型贵金属铱的配合物(pbi)2Ir(acac)作为客体磷光发光材料, 分别以4%和5%(w)的浓度掺杂于聚合物主体材料poly(N-vinylcarbazole) (PVK)中, 利用旋涂工艺制备了结构为indium-tin oxide (ITO)/PVK:(pbi)2Ir(acac)/2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)/Mg:Ag的有机电致发光器件, 对磷光材料(pbi)2Ir(acac)的紫外-可见吸收光谱﹑光致发光光谱以及聚合物掺杂的磷光器件的电致发光特性进行了研究. 结果表明, 两种掺杂浓度的器件均具有8 V左右的启亮电压, 器件在启亮后的最大流明效率分别为1.53和1.31 lm·W-1, 最大亮度分别为11210和9174 cd·m-2; 同时, 器件的电致发光光谱与色坐标均不随偏置电压和客体掺杂浓度的变化而改变, 具有稳定的色纯度. 分析了主体材料PVK到磷光客体(pbi)2Ir(acac)的能量转移机制, 并探讨了随着器件电流密度和客体掺杂浓度的逐渐增加, 器件流明效率的变化趋势.