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。     

铱金属配合物磷光材料掺杂聚合物体系的电致发光特性

通过对一种新型贵金属铱的配合物磷光材料(pbi)₂Ir(acac)与咔唑共聚物进行物理掺杂, 制备了结构为indium-tin oxide(ITO)/poly(N-vinylcarbazole)(PVK): (pbi)₂Ir(acac)(x)/2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenan throline(BCP)(20nm)/8-Hydroxyquinoline aluminum(Alq₃)(10nm)/Mg:Ag的聚合物电致磷光器件,研究了磷光聚合物掺杂体系在低掺杂浓度时(0.1%和0.5%(质量百分数,全文同))的光致发光(PL)和电致发光(EL)特性. 结果表明, 该掺杂体系的PL光谱和EL光谱中均同时存在主体材料PVK与磷光客体(pbi)₂Ir(acac)的发光光谱, 但主客体的发射强度不同,推测该掺杂体系在电致发光条件下, 同时存在主体材料到客体的不完全的能量传递和载流子直接俘获过程. 磷光掺杂浓度为0.1%的器件在19V电压下实现了白光发射, 色坐标为(0.32, 0.38), 掺杂浓度为0.5%的器件在20.6V电压下的最大发光亮度为11827 cd·m^-2, 而在13.4V电压下的最大流明效率为4.13 cd·A^-1. 关键词： 有机电致发光器件 铱配合物磷光 聚合物掺杂     

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。     

新型绿色磷光铱配合物的合成及其光物理性能研究

合成并表征了以2-苯基吡啶为第一配体,水杨酸及其衍生物为第二配体,以铱为内核的新型配合物(ppy)₂Ir(LX)(ppy=2-苯基吡啶,LX=水杨酸Sal、4甲基水杨酸MSal、4-三氟甲基水杨酸FSal)。对其分子结构、光物理性能及热稳定性进行了测试和分析。结果表明, 室温下在二氯甲烷溶液中(ppy)₂Ir(LX)(LX= Sal, MSal, FSal)的吸收峰分别在270, 370, 450及484 nm附近,其中前2个吸收峰应归属于第一配体2-苯基吡啶的1π—π*跃迁和水杨酸配体到2-苯基吡啶的电荷转移跃迁,在450及484 nm附近的吸收峰,应该归属于金属到配体的电荷转移(1MLCT和3MLCT)跃迁和配体3π—π*跃迁的混合;其PL发射峰最大波长分别为520,522,510 nm;(ppy)₂Ir(Sal)和(ppy)₂Ir(MSal)的发射主要来源于三重态3MLCT的辐射跃迁,而(ppy)₂Ir(FSal)的发射主要来源于水杨酸到2-苯基吡啶的电荷转移态的辐射跃迁,也有单重态1MLCT和三重态3MLCT的辐射跃迁的贡献。其量子效率分别为0.37,0.33,0.29,热分解温度为306～328 ℃。(ppy)₂Ir(LX)是一组热稳定性较好的高效有机磷光材料,可用于有机电致发光器件中。     

基于苯基喹啉配体修饰的铱磷光配合物及其高效纯红光有机电致发光器件EI北大核心CSCD

通过对2,4⁃2R⁃苯基⁃4⁃甲基喹啉主配体进行修饰,在苯基空间位阻较小的2位和4位引入供或吸电子能力的取代基(甲基,Me或甲氧基,MeO),分别合成了2种铱磷光配合物(2,4⁃2Me⁃mpq)_(2)Ir(acac)和(2,4⁃2MeO⁃mpq)_(2) Ir(acac),采用元素分析、核磁共振谱和单晶X射线衍射对其组成和化学结构进行了表征与确认。它们的光致发光光谱发射波长分别为610 nm和580 nm,光致发光量子产率分别为75%和80%,HOMO/LUMO能级差分别为2.04 eV和2.19 eV。以纯红光发射的磷光配合物(2,4⁃2Me⁃mpq)_(2)Ir(acac)为客体材料,制备了结构为ITO/TAPC(30 nm)/CBP∶(2,4⁃2Me⁃mpq)_(2)Ir(acac)(30 nm)∶x%/TPBi(30 nm)/Liq(2 nm)/Al的OLED器件,并优化了掺杂浓度,在10%的优化浓度下实现了高效红光OLED发光。器件的发射波长为607 nm,CIE坐标为(0.63,0.37),最大亮度为25980 cd/m^(2),电流效率为23.11 cd/A,外量子效率(EQE)高达20.28%。     

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。     

三元铱配合物磷光体系的白光有机电致发光器件光谱特性研究

将黄光磷光材料bis[2-(4-tertbutylphenyl)benzothiazolato-N,C2’]iridium (acetylacetonate) [(t-bt)₂Ir(acac)]超薄层作为黄光发光层,两个蓝光磷光染料iridium(Ⅲ) bis(4’,6’-difluorophenylpyridinato)tetrakis(1-pyrazolyl)borate (FIr6)和bis[(4,6-difluorophenyl)-pyridinato-N,C2’](picolinate) iridium (Ⅲ) (FIrpic)掺杂层作为蓝光发光层,制备了三元发光层的白光有机电致发光器件。该器件具有三元磷光染料分子协同发光特性,并且利用合适厚度的隔层,将三线态激子束缚在各自激子复合区域内,获得了稳定电致发光光谱,CIE色坐标为(0.29±0.01, 0.34±0.01),处于理想的白光区域。通过器件电学特性的测试,验证了磷光染料在三元发光层器件中电致发光作用的机理,同时结果表明,三元发光层器件由于稳定的激子复合区域而有效减弱了器件效率滚降现象。     

含铱配合物的聚对苯类电磷光聚合物

通过Suzuki聚合法合成了以聚对苯为主链的含铱配合物的电磷光共轭聚合物。部分苯环单元被β-二酮结尾的烷氧基链取代,进而与2-苯基吡啶配位形成悬垂的铱配合物侧链。宽带隙的聚对苯主链使主体与客体的能级匹配,从而有利于能量的转移。铱配合物通过长β-二酮结尾的烷氧基链悬挂在聚对苯的侧链上提高了聚合物的溶解性,有利于器件的制作。另外,由于连在氧原子上的β-二酮具有较大的旋转自由度,增大了β-二酮的反应活性有利于配位反应的进行。聚合物的EL光谱只显示客体铱配合物的发射,主体的发射已被完全猝灭。这表明聚合物主体和铱配合物客体之间发生了有效的能量转移。PPPIrPPy2聚合物发光器件的EL光谱发光波长为525nm,最大外量子效率为2.6%。     

新型蓝色磷光嘧啶铱(Ⅲ)配合物的合成及发光性质

设计并合成了以2-(2,4-二氟苯基)嘧啶(DFPPM)为主配体的两种新型二嗪铱配合物 (Ph:苯基)和,用核磁共振(NMR)和质谱等方法对其进行了表征,并用紫外-可见吸收光谱和光致发光光谱对其光学性质进行了研究。光致发光光谱结果显示:配合物 的发射峰波长为472 nm和489 nm;而配合物 的发射峰波长为447 nm和472 nm,1931CIE色度坐标为(0.14,0.15),是一种深蓝色磷光材料。以 为客体材料、PVK为主体材料制备了电致发光器件,研究了其电致发光光谱。结果表明,电致发光光谱与光致发光光谱相比有较大程度的红移。     

新型蓝色有机电致磷光配合物二(2-二氟苯基-4-甲基吡啶) 合铱的合成及光谱学性能

合成了三个以含氟苯基吡啶及吡啶基咪唑为配体的蓝色磷光电致发光铱配合物(P)₂Ir(pym),其中主配体(P)分别为2-(2',4'-二氟苯基)-4-甲基吡啶、2-(3',4'-二氟苯基)-4-甲基吡啶、2-(3',5'-二氟苯基)-4-甲基吡啶;辅助配体pymH为2-(2'-吡啶基)咪唑。通过元素分析、核磁、质谱、红外进行结构表征;用紫外可见吸收光谱、荧光光谱以及循环伏安进行其光谱学性能表征。以pymH取代辅助配体picH(2-吡啶甲酸)的方法,得到含吡啶基咪唑的铱配合物,在室温下二氯甲烷溶液中获得强的蓝光发射,其最大发光波长分别是461,480,490 nm,其中(46f₂pmpy)₂Ir(pym)较经典蓝光磷光材料FIrpic蓝移5 nm。     

聚合物/磷光复合体电致发光进展

聚合物／磷光复合体电致发光是近几年来受到广泛关注的新兴领域。从主客体材料的特点、发光机理、器件结构几个方面综合阐述了该领域的研究概况。磷光材料在发光过程中可以利用单线态和三线态激子，理论上内量子效率达到100％，这类材料的使用成为提高器件效率的主要途径之一。聚合物母体的选择应满足能量匹配原理，并且应具有良好的载流子迁移性质。所有的磷光材料都能作为客体使用，这方面聚合物母体优于小分子母体。另外，枝化及高分子化的磷光材料既能抑制自猝灭，又能保证有效的能量转移，是一类大有前途的新型发光材料。由于器件的电致发光包括Foester能量转移和载流子直接在客体上复合两种机理，而磷光材料激发态的特点是长寿命，因此设计器件结构时应考虑激子的相互作用与猝灭问题。     

纯化9,10-二萘蒽对OLED器件光电性能的影响

合成了高稳定性蓝光主体材料9,10-二萘蒽(ADN),研究材料纯化对合成材料光电性能的影响。为进一步分析材料经升华提纯对有机电致发光器件性能的影响,以提纯前后ADN为发光层,以NPB为空穴传输层,分别制作双层器件Ⅰ(提纯前)和器件Ⅱ(提纯后),器件结构为ITO(100nm)/NPB(40nm)/ADN(30nm)/Alq₃(20nm)/LiF(1nm)/Al(100nm),结果表明提纯后材料PL(Photolum inescence)光谱蓝移了2nm,半峰全宽54.2nm,与提纯前一致;杂质影响载流子注入效率和迁移率,对器件光电性能有显著影响,纯化前后器件最大电流效率由1.5cd/A上升至2.5cd/A;器件Ⅱ色纯度有较大提高,CIE色坐标由器件Ⅰ(0.15,0.10)移至(0.15,0.06)。实验结果表明材料提纯是优化器件性能的有效手段之一。     

一种基于环金属铱配合物的高效绿色聚合物电致发光器件

以2-苯基吡啶为主配体,3-乙酰基樟脑为辅助配体合成了一种新型的具有大空间位阻的环金属铱配合物Ir[(PPy)2(acam)],对它的化学结构和光物理性质进行了表征.以环金属铱配合物Ir[(PPy)2(acac)]的发光效率(0.34)为参照物,配合物在2-甲基四氢呋喃溶液中的光致发光效率为0.54,表明在配合物中引入...     

BCP对红色有机电致磷光器件效率的影响

使用R-4B作为磷光掺杂剂,CBP为主体,制作以BCP调节载流子复合的红色磷光器件,器件结构ITO/MoO₃(30)/NPB(40)/TCTA(10)/CBP:R-4B(6%)(15)/BCP(x)/CBP:R-4B(6%)(15)/BCP(10)/Alq₃(40)/LiF/Al, 其中x为BCP的厚度,对五种不同厚度的器件和一个对MoO₃优化好且不加BCP的对比器件,来研究它们的发光性能和效率。实验表明：对于面积为1.18 cm2的器件,BCP为4 nm, MoO₃在30 nm时,它的性能达到了最佳,启亮电压为4 V,最大效率为18.9 cd·A-1,其对应的EL主峰位于612 nm, 色坐标为(0.643,0.353), 得到了稳定高效的红色磷光OLED器件。     

基于苯并三氮唑类化合物的铱络合物的合成及性能

金属铱络合物由于其特殊的光物理化学性质而得到了广泛的关注。主要研究了配体为苯并三氮唑衍生物的三种新型铱配合物,Ir(TBT)、Ir(EBT)和Ir(CBT)的合成及表征,并对其物理性能进行了一定的研究。通过研究发现该类铱化合物的最大发射波长可以通过修饰配体调节,其中化合物Ir(TBT)的最大发光峰为598nm,并且利用Gaussian 03、B3LYP/6-31G*程序对三个配体进行量子化学计算,计算结果与实验结果吻合。通过差热分析法对其进行热稳定性测试后发现其玻璃化温度为133℃,该类化合物在电致发光领域具有潜在的应用价值。     

色纯度改进的苯乙烯衍生物高效蓝色有机电致发光器件

以苯乙烯衍生物(amino-substituted distyryl arylene derivative，BCzVB)掺杂的4，4’-双(9-咔唑基)-1，1’-联苯(4，4’-N，N’-dicarbazole-biphyenyl，CBP)为发光层，制备了结构为ITO(indium tin oxide)／TPD(N，N’-diphenyl-N，N’-bis(3-methylphenyl)-1，1’biphenyl-4，4’diamine)／CBP：BCzVB／Alq3[tris-(8-hydroxy-quinolinato)aluminum)／Liq(8-hydroxy-quinolinato)lithium]／Al的电致发光器件。这里TPD、Alq3分别为空穴传输层和电子传输层，CBP：BCzVB为发光层，Liq为电子注入层。器件最高亮度为8500cd／m^2，效率为3．5cd／A(量子效率为2．6％)，器件色坐标[Commission Internationale de l’Eclairage(CIE)CO-ordinates]为x=0．15，y=0．16，与纯BCzVB作发光层的器件相比，器件的发光色纯度和效率得到大幅提高。光致发光与电致发光对比分析表明器件的发光主要来自能量传递和陷阱俘获机制，但陷阱俘获机制起了主导作用。