新型铱配合物的合成和电致发光性能研究

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以Htpip为辅助配体构建了两个新型含铱磷光材料Ir(tfmppy)2tpip和Ir(dfppy)2tpip (tfmppy=2-(4-(trifluoromethyl) phenyl)pyridine, dfppy=2-(2, 4-difluorophenyl)pyridine),并对配合物进行了晶体结构、核磁、热重、质谱等表征和发光性质的研究。在吸收光谱中,配合物Ir(tfmppy)2tpip和[r(dfppy)2tpip均显示了配体内电荷转移(π→π* (L), IL)吸收带和金属-配体电荷跃迁(dπ(Ir)→π*, MLCT)吸收带。以空气饱和的[Ru(bpy)3]2+-2Cl的乙腈溶液为标准,配合物Ir(tfmppy)2tpip和Ir(dfppy)2tpip在二氯甲烷溶液中的量子效率分别为12.04%和3.81%,配合物在固态粉末下的激发态寿命分别为0.89μs和0.77μs,在循环伏安曲线中的0.6~1.2 V扫描范围内有一个可逆的氧化还原峰,归属为中心金属离子的氧化Ir4++e-→Ir3+,根据紫外吸收和电化学性质计算两种铱配合物的HOMO/LUMO能级分别是-5.44 eV/2.98 eV和-5.51 eV/-2.87 eV。所得配合物具有良好的热稳定性以及成膜性,在配合物Ir(dfppy)2tpip中发现了固体增强磷光现象,又叫做聚集诱导磷光发射现象。以配合物Ir(tfmppy)2tpip和Ir(dfppy)2tpip为客体材料,采用简单的器件结构ITO/TAPC(40 nm)/Ir(tfmppy)2tpip or Ir(dfppy)2tpip (x wt%):mCP(20 nm)/TPBi(40 nm)/LiF(1nm)/Al(100 nm),制作了一系列有机电致发光器件(OLEDs)。基于配合物Ir(tfmppy)2tpip的有机磷光电致发光器件命名为G1(x=4 wt%)、G2(6 wt%)、G3(8wt%)、G4(10wt%)和G5(12 wt%),基于配合物Ir(dfppy)2tpip的有机磷光电致发光器件分别命名为BG1(x=6 wt%)、BG2(8 wt%)、BG3(10 wt%)、BG4(12 wt%)和BG5(14 wt%)。在器件G2和BG3中分别得到最高的发光效率,其中器件G2得到最大安培效率和功率效率分别为67.95 cd/A和69.90 lm/W,发射峰位于526nm,为绿光,且仅在11.5 V时,便达到最大亮度64351 cd/m2,在最大效率和100cd/m2之间,以及100 cd/m2和1000 cd/m2之间的效率衰减为11.92%和11.88%;器件BG3达到最大安培效率和功率效率分别为25.45 cd/A和23.52 1m/W,发射峰位于485 nm,为蓝绿光,在11.5 V时,达到最大亮度38963 cd/m2,在最大效率和100 cd/m2之间,以及100 cd/m2和1000 cd/m2之间的效率衰减分别为0.35%和6.58%。器件的优良性能表明这两种铱配合物是有潜在应用价值的OLEDs发光材料。
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