螺芴对含三齿磷配体的铱配合物光电性能的影响（英文）

合成了一种含4,5-二氮-9,9-螺二芴(sb)配体的三齿磷铱配合物Ir(tpit)(sb)Cl(tpitH_2=亚磷酸三苯基酯),通过核磁共振氢谱和磷谱及高分辨质谱对其结构进行了确定。X射线单晶衍射分析表明,sb配体的存在扭曲了分子结构,有助于降低分子聚集及发光淬灭。与存在分子内π-π堆积的模型配合物Ir(tpit)(bpy)Cl(bpy=2,2′-联吡啶)对比进行了光电性能的研究。结果表明在聚甲基丙烯酸甲酯(质量分数1%)中配合物Ir(tpit)(sb)Cl的发光波长为512 nm,相对配合物Ir(tpit)(bpy)Cl的波长(520 nm)有了8 nm蓝移。配合物Ir(tpit)(sb)Cl的发光量子效率为30%,与配合物Ir(tpit)(bpy)Cl的94%相比有明显降低,说明了分子内π-π堆积作用在降低柔性基团非辐射跃迁率方面的重要作用。基于配合物Ir(tpit)(sb)Cl的有机电致发光器件,最大电流效率和外量子效率分别为14 cd·A~(-1)和4.5%。而由于分子内π-π堆积作用,基于配合物Ir(tpit)(bpy)Cl器件的最大电流效率和外量子效率分别高达60 cd·A~(-1)和18.2%。     

基于面式-三(2-(4-三氟甲基苯基)吡啶)合铱配合物为发光中心的高效绿光有机电致发光器件

用经典的方法合成了面式-三(2-(4-三氟甲基苯基)吡啶)合铱配合物(fac-Ir(tfmppy)3),并得到了其晶体结构。在CH2Cl2溶液中Ir(tfmppy)3的发射光谱显示出了峰值位于525 nm的π→π*跃迁吸收以及金属到配体电荷转移(MLCT)吸收,色坐标(CIE)为(0.31,0.62),量子效率计算为4.59%(以Ru(bpy)3]Cl2为参照)。以Ir(tfmppy)3为发光中心,制备并研究了有机电致发光器件:ITO/TAPC(60 nm)/Ir(tfmppy)3(x%)∶mCP(30 nm)/TPBi(60 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)。4%掺杂浓度的器件在4 197 cd·m-2的亮度下显示的最大电流效率为33.95 cd·A-1,在12.7 V时的最大亮度为43 612 cd·m-2,色坐标(CIE)为(0.31,0.61)。利用瞬态电致发光法(transient electroluminescence(TEL))、在1 300(V·cm-1)1/2的电场强度下Ir(tfmppy)3配合物的电子迁移率测定为4.24×10-6cm2·(V·s)-1。非常接近于常用的电子传输材料八羟基喹啉铝(Alq3)的电子迁移率。     

一种红光铱配合物的合成和电致发光性能

以1-(4-三氟甲基苯基)异喹啉(tfmpiq)为主配体,二(二(4-三氟甲基苯基)膦酰)胺(tfmtpip)为辅助配体,成功合成了Ir髥配合物Ir(tfmpiq)2(tfmtpip),并得到了配合物的晶体结构。配合物Ir(tfmpiq)2(tfmtpip)的分解温度为373℃,具有良好的热稳定性。Ir(tfmpiq)2(tfmtpip)的发射光谱主要是MLCT发射,峰位置为613 nm,量子效率为3.7%,HOMO和LUMO轨道能级分别为-5.62和-3.54 e V。基于Ir(tfmpiq)2(tfmtpip)的器件ITO/TAPC(40 nm)/Ir(tfmpiq)2(tfmtpip)(x%)∶mCP(20 nm)/TmPyPB(40 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm),当掺杂浓度为4%(w/w)时,器件达到最大功率效率和电流效率分别为5.73 lm·W-1和7.13 cd·A-1,而且器件在12.8 V的驱动电压下达到亮度10 542 cd·m-2。     

辅助配体对噌啉类铱配合物光电性能的影响

合成了2种新的噌啉类铱配合物(dpci)_2Ir(paz)和(dpci)_2Ir(taz)(dpci=3,4-二苯基噌啉,paz H=5-(2′-吡啶基)-3-三氟甲基-吡唑,taz H=5-(2′-吡啶基)-3-三氟甲基-1,2,4-三唑),通过核磁共振氢谱和氟谱及高分辨质谱对其结构进行了确定,同时对其光电性能进行了表征。结果表明在聚甲基丙烯酸甲酯(1%,w/w)中(dpci)_2Ir(paz)和(dpci)_2Ir(taz)的发光波长分别为616和612 nm,相对参比铱配合物(dpci)_2Ir(pic)的波长(625 nm)有了较大蓝移,发光量子效率也由16.1%提高到了51.9%和32.5%。改进辅助配体后,材料的稳定性明显提高,使其能用蒸镀法制备有机电致发光器件。基于(dpci)_2Ir(paz)的器件发光为纯红光,CIE色坐标为(0.66,0.34),最大亮度为2 054 cd·m~(-2),最大电流效率为8.5 cd·A~(-1)。基于(dpci)_2Ir(taz)的器件最大亮度为2 931 cd·m~(-2),最大电流效率为14.5 cd·A~(-1)。     

基于双极性铼配合物的低浓度淬灭电致发光器件

合成了一种含双极性9,9-双(9-乙基咔唑-3-基)-4,5-二氮芴(ECAF)配体的新型三羰基铼配合物Re(CO)3(ECAF)Cl,通过核磁共振氢谱及高分辨质谱对其结构进行了确定。以含有4,5-二氮-9,9-螺二芴(SB)配体的铼配合物Re(CO)3(SB)Cl作为参比物,对比研究了其热稳定性及光电性能。结果表明,与参比物的分解温度(366℃)相比,配合物Re(CO)3(ECAF)Cl有极好的热稳定性(热分解温度419℃)。由于富电子咔唑基团导致的能隙增大,相比参比物的发光波长(572 nm),Re(CO)3(ECAF)Cl的发光波长蓝移至565 nm。Re(CO)3(ECAF)Cl的发光量子效率(39%)稍高于参比物(37%)。以旋涂法制成电致发光器件后,基于Re(CO)3(ECAF)Cl器件的最佳掺杂浓度(质量分数)高达30%,是基于参比物器件的2.4倍,而且开启电压低至2.9 V,明显比参比物器件的4.0 V低,说明ECAF配体能有效抑制发光浓度淬灭,且明显改善了铼配合物的载流子传输性能。基于Re(CO)3(ECAF)Cl器件的最大电流效率及最大外量子效率分别为8.2 cd·A^-1和3.0%,低于参比物器件的9.7 cd·A^-1和3.9%。     

一种含咔唑基哒嗪的新型金属铱电致磷光材料的合成与性能研究

合成了一种新型的以咔唑基哒嗪为配体的环金属化铱配合物Ir(pcpd)2(acac)(其中pcpd=3-(9-苯基-3-咔唑基)-6-甲基哒嗪,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.其中结构为ITO/HIL001/HTL001/CBP:Ir(pcpd)2acac(12.3%)/TPBi/AlQ/LiF/Al的器件最大发光亮度19656cd/m2,最大效率14cd/A,发光峰值580nm.器件表征结果显示该配合物具有强磷光发光特性.     

两种红光铱配合物的合成和电致发光性能研究

以二(二苯基磷酰)胺(Htpip)作为辅助配体,与主配体2-(2,4-二氟苯基)异喹啉和2-(4-三氟甲基苯基)异喹啉合成了红光铱磷光配合物Ir(dfpiq)2tpip和Ir(tfmpiq)2tpip并得到了晶体结构。在CH2Cl2中发射光谱主要是MLCT发射,峰位置分别为622和600 nm,量子效率分别为15%和17%,而HOMO/LUMO能级分别是-4.80/-2.58和-4.73/-2.57 eV。在1150~1300(V·cm-1)1/2电场范围,Ir(dfpiq)2tpip的电子迁移率为6.61~8.49×10-6cm2·V-1·s-1,Ir(tfmpiq)2tpip的电子迁移率为6.08~6.61×10-6cm2·V-1·s-1。ITO/TAPC(60 nm)/Ir-complex(15wt%):CBP(50 nm)/TPBi(60 nm)/LiF(1 nm)/Al(100 nm)中基于Ir(dfpiq)2tpip的器件最大安培效率和功率效率分别为4.71 cd·A-1和1.82 lm·W-1,12.0 V时达到的最大亮度为18 195 cd·m-2。基于Ir(tfmpiq)2tpip的器件最大安培效率和功率效率分别为3.47 cd·A-1和1.51 lm·W-1,12.4 V时达到的最大亮度为14 676 cd·m-2。     

二-[2',6'-二氟-2,3'-联吡啶- N,C4'][2,4-戊二酮-O,O]铱(III)的合成及其光致和电致发光性能

以2',6'-二氟-2,3'-联吡啶(Hdfpypy)为主配体,乙酰丙酮为辅助配体,合成了二-[2',6'-二氟-2,3'-联吡啶-N,C4'][2,4-戊二酮-O,O]铱(Ⅲ)配合物((dfpypy)2Ir(acac))。在THF溶液中,该配合物溶液最大光致发光光谱为465 nm(半峰宽为53 nm),同时伴有490 nm的肩峰,与面式-Ir(dfpypy)3在438和463 nm两个强度相近的发光光谱相比,发生了红移。配合物在脱气四氢呋喃溶液中的PL量子效率为0.41。将(dfpypy)2Ir(acac)以不同的浓度掺杂在主体材料聚乙烯基咔唑(PVK)中,制备了器件结构为:ITO/PEDOT∶PSS(聚二氧乙基噻吩∶聚对苯乙烯磺酸)/PVK∶(dfpypy)2Ir(acac)(100∶x)(70 nm)/Ba/Al的蓝色聚合物发光器件(x代表掺杂量)。在驱动电压为15.4 V时,2%掺杂器件的最大发光亮度为1400 cd/m2。当电流密度为0.23×10-3A/cm2时,2%掺杂器件最大亮度效率(ηc)为1.6 cd/A。器件的色坐标(CIE)值为(0.15,0.27)。     

作为Be2+磷光探针的含9-冠-3的铱配合物

以4′-(2-苯并噻唑基)苯并-9-冠-3(BTZ9C3)为主配体,用2,2′-联吡啶(bpy)及3-三氟甲基-5-(2′-吡啶基)-1,2-二唑(Hfppz)辅助配体分别合成了离子型铱配合物[Ir(BTZ9C3)2(bpy)]PF6(1)和中性铱配合物[Ir(BTZ9C3)2(fppz)](2)。配合物的结构通过核磁、高分辨质谱进行了表征,并测定了配合物1的单晶结构。对它们光物理性能的研究表明,2种配合物掺杂在PMMA中的发光为黄绿光发射,配合物1的发光波长为535 nm,配合物2的发光波长为541 nm,发光量子效率分别为10.8%,45.0%,发光寿命分别为3.01和2.58μs,为典型的磷光发射。通过循环伏安法测得配合物1和2的HOMO能级分别为-5.60和-5.35 eV。2种配合物对Be2+都有发光增强的选择性识别效果,化学计量比为1∶2,最低检测限低至6.0μmol·L-1。抗干扰能力方面,离子型配合物1的抗干扰能力较好,而中性配合物2受Al3+的干扰较大。     

两种基于氮杂环结构铱(Ⅲ)配合物的合成及有机电致发光性能

以苯基嘧啶/吡啶基嘧啶为母核, 同时引入2个三氟甲基(CF₃)合成了2-[3,5-二（三氟甲基）苯基]-5-氟基嘧啶(tfmphfppm)和2-[2,6-二（三氟甲基）-4-吡啶基]-5-氟基嘧啶(tfmpyfppm)主配体, 并以2-(5-苯基-1,3,4-噁二唑-2-)苯酚(pop)为辅助配体合成了2种铱(III)配合物Ir(tfmphfppm)₂(pop)和Ir(tfmpyfppm)₂(pop), 其发射光谱峰分别位于484和504 nm, 分别属于蓝绿光和绿光发射, 发光量子效率分别达到76%和89%. 由于氮杂环和2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑基团的存在, 配合物具有较低的最低未占据分子轨道(LUMO)能级和较高的电子迁移率. 以2种 铱(III)配合物为发光中心制备的有机电致发光器件(OLED)显示了较好的器件性能, 其最大亮度(L_max)、 最大电流效率(η_{c, max})、 最大功率效率(η_{p, max})和最大外量子效率(EQE_max)分别为33379 cd/m², 76.55 cd/A, 31.59 lm/W和26.7%; 并且该器件显示了比较小的效率滚降, 在亮度为1000 cd/m²时, 器件的η_c仍然可以达到72.71 cd/A. 本文结果表明, 氮杂环、 2,5-二苯基-1,3,4-噁二唑和三氟甲基基团可以有效提高铱(Ⅲ)配合物的发光性能和电子迁移率, 从而提高器件的性能.     

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%。     

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。     

Solution-Processed Yellow Organic Light-Emitting Diodes Based on Two New Ionic Ir (III) Complexes

Two new and efficient cationic yellow-emissive Ir (III) complexes (Ir1 and Ir2) are rationally designed by using 2-(4-chloro-3-(trifluoromethyl)phenyl)-4-methylquinoline as the main ligand, and, respectively, 4,4′-dimethyl-2,2′-bipyridyl and 4,4′-dimethoxy-2,2′-bipyridyl as the ancillary ligands. Both complexes show enhanced phosphorescence (546 nm with 572 nm as shoulder and high phosphorescent quantum efficiency in solution, which is in favor of efficient solution-processed phosphorescent organic light-emitting diodes. Compared with Ir2, the Ir1-based device displays excellent device performance, with maximum external quantum efficiency, current efficiency, and power efficiency of up to 7.92%, 26.32 cd/A and 15.31 lm/W, respectively, thus proving that the two new ionic Ir (III) complexes exhibit great potential for future solution-processed electroluminescence.     

High-efficiency electrophosphorescent copolymers containing charged iridium complexes in the side chains

A convenient approach to novel charged Ir polymers for optoelectronic devices to achieve red emission was developed. 2-(Pyridin-2-yl)benzimidazole units grafted into the side chains of macroligands (PFCz and PFP) served as ligands for the formation of charged Ir complex pendants with 1-phenylisoquinoline (1-piq). The charged Ir polymers (PFPIrPiq and PFCzIrPiq) showed exclusive Ir(1-piq)(2){N-[2-(pyridin-2-yl)benzimidazole]hexyl}(+)BF(4)(-) (IrPiq) emission, with the peak at 595 nm. The best device performances were obtained from PFCzIrPiq4 with the device configuration of ITO/PEDOT:PSS/PFCzIrPiq4+PBD (30 wt %)/TPBI/Ba/Al (PBD: 5-(4-tert-butylphenyl)-2-(biphenyl-4-yl)-1,3,4-oxadiazole; TPBI: 1,3,5-tris-(2-N-phenylbenzimidazolyl)benzene). A maximum external quantum efficiency (EQE) of 7.3 % and a luminous efficiency (LE) of 6.9 cd A(-1) with a luminance of 138 cd m(-2) were achieved at a current density of 1.9 mA cm(-2). The efficiencies remained as high as EQE=3.4 % and LE=3.3 cd A(-1) with a luminance of 3770 cd m(-2) at a current density of 115 mA cm(-2). The single-layer devices based on charged Ir polymers also showed high efficiency with the high work-function metal Ag as cathode. The maximum external quantum efficiencies of the devices were 0.64 % and 0.66 % for PFPIrPiq2 and PFPIrPiq10, respectively. A possible mechanism of an electrochemical cell associated with its electrochemical redox pathway for single-layer devices has been proposed. The results showed that the charged Ir polymers are promising candidate materials for polymer optoelectronic devices.     

新型黄色磷光吡嗪铱(Ⅲ)配合物的合成及发光性质

利用2,3-二苯基吡嗪与水合三氯化铱反应合成了一种新型吡嗪铱的配合物[Ir(dphp)₂(acac)],通过元素分析,¹HNMR和MS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.利用该材料作为磷光染料制备了结构为[ITO/NPB(30nm)/NPB;8%[Ir(dphp)₂(acac)](25nm)/PBD(10nm)/Alq₃(30nm)/Mg;Ag(质量比9;1)(130nm)的电致发光器件,研究了其电致发光光谱.结果表明,该配合物在393和528nm处存在单重态¹MLCT(金属到配体的电荷跃迁)和三重态³MLCT的吸收峰;荧光光谱结果显示,在588nm处有较强的金属配合物三重态的磷光发射;电致发光光谱显示,该器件的启动电压是3.25V,器件的最大亮度为11478cd/m²,外量子效率为13.85%,器件的流明效率为15.54lm/W,是一种新型的高效率黄色磷光材料.     

一种新型红色三线态喹喔啉铱(Ⅲ)配合物的合成及发光性质

利用2,3-二苯基喹喔啉和水合三氯化铱(IrCl₃?H₂O)反应, 合成了一种新型喹喔啉铱的配合物[Ir(DPQ)₂(acac)], 通过元素分析, ¹H NMR和HRMS对配合物结构进行了表征, 结果显示得到的是目标化合物. 利用紫外光谱和荧光光谱对配合物的吸收光谱和光致发光光谱进行了研究. 利用该材料作为磷光材料制备了结构为[ITO/NPB(30 nm)/NPB∶7% Ir(DPQ)₂(acac)(25 nm)/PBD (10 nm)/Alq₃ (30 nm)/Mg∶Ag (10∶1)(120 nm)/Ag(10 nm)] 的电致发光器件, 研究了其电致发光光谱. 结果表明, 配合物[Ir(DPQ)₂(acac)]在476和625 nm处存在单重态¹MLCT(金属到配体的电荷跃迁)和三重态³MLCT的吸收峰; 发光光谱结果显示, 在660 nm处有较强的金属配合物三重态的磷光发射; 电致发光光谱显示, 该器件的启动电压是4.25 V, 器件的最大亮度为4910 cd/m², 外量子效率为5.14%, 器件的流明效率为1.12 lm/W, 是一种新型红色磷光材料.     

Solid-state light-emitting devices based on the tris-chelated ruthenium(II) complex. 4. High-efficiency light-emitting devices based on derivatives of the tris(2,2'-bipyridyl) ruthenium(II) complex

Light-emitting devices from the tris(2,2'-bipyridyl)ruthenium(II) complex [Ru(bpy)(3)(2+)] and new derivatives thereof were prepared. Due to the electrochemical nature of the device operation, single-layer devices in an ITO/ Ru(bpy)(3)(2+) complex + PMMA/Ag sandwich configuration achieved very high external quantum efficiencies. The derivatives of the Ru(bpy)(3)(2+) complex were designed and synthesized to inhibit self-quenching of the excited state by adding different alkyl substituents on the bipyridyl ligands. As a result, devices that contain these new Ru(bpy)(3)(2+) complexes show a higher photoluminescence and electroluminescence efficiency than devices made from the unmodified Ru(bpy)(3)(2+) complex. External quantum efficiencies up to 5.5% at brightnesses in the range of 10-50 cd/m(2) are reported. In addition, the response time of such devices (which is a result of the electrochemical operation) has been shortened dramatically. An "instantaneous" light emission is achieved for devices that employ smaller counterions such as BF(4)(-) to increase the ionic conductivity. Such a device shows a response time of less than 1 s to emit 10-20 cd/m(2) after the operating voltage of 2.4 V has been applied.     

红色磷光喹喔啉铂(II)配合物及其有机电致发光器件的制备

利用2,3-二苯基喹喔啉和氯亚铂酸钾(K2PtCl4)反应, 合成了一种新型喹喔啉铂的配合物(DPQ)Pt(acac), 通过元素分析, 1H NMR测定对配合物结构进行了表征, 结果显示得到的是目标化合物. 利用紫外光谱和荧光光谱对配合物进行了研究. 利用该材料作为磷光染料制备了结构为ITO/NPB (21 nm) /NPB∶7%(DPQ)Pt(acac) (17.5 nm) /BCP (7 nm)/ Alq3 (21 nm)/ Mg∶Ag(10∶1)(120 nm)/Ag(10 nm)的有机电致发光器件(OLED). 结果表明, 该配合物在442和485 nm处存在单重态1MLCT(金属到配体的电荷跃迁)和三重态3MLCT的吸收峰; 在632 nm 处有较强的金属配合物三重态的磷光发射; 该器件的启动电压是5.0 V, 器件的最大亮度为1516 cd·m-2, 外量子效率为0.66%, 流明效率为0.26 lm·W-1, 是一种红色磷光材料.     

Emissive iridium(III) diimine complexes formed by double cyclometalation of coordinated triphenylphosphite

We report on the synthesis of a new series of iridium(III) complexes functionalized with various diimine chromophores, together with a facially coordinated dicyclometalated phosphite chelate and a monodentate anionic ancillary. This conceptual design presents a novel strategy in obtaining a new class of iridium(III) diimine complexes without employment of traditional nitrogen-containing polyaromatic cyclometalates. Additionally, we discuss the basic charactersistics of the ground and lower-lying excited states involved, as documented by crystal structural, photophysical studies, and density functional theory calculations. Fabrication of the green-emitting organic light-emitting diodes with one such dopant, [Ir(dbbpy)(tpit)NCS] (2b), where dbbpy and tpit represent di-tert-butyl-2,2'-bipyridine and dicyclometalated triphenylphosphite, respectively, was successfully made, attaining a peak external quantum efficiency (η(ext)), a luminance efficiency (η(l)), and a power efficiency (η(p)) of 14.1%, 46.6 cd A(-1), and 39.9 lm W(-1), respectively.