两种红光铱配合物的合成和电致发光性能研究

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以二(二苯基磷酰)胺(Htpip)作为辅助配体,与两种主配体2-(2,4-二氟苯基)异喹啉和2-(4-三氟甲基苯基)异喹啉分别合成了两个新型红光铱磷光配合物Ir(dfpiq)2tpip和Ir(tfmpiq)2tpip,并对配合物进行了晶体结构、核磁、热重、质谱等表征和电化学、光致发光、电子迁移率和电致发光性质的研究。在二氯甲烷溶液中,配合物Ir(tfmpiq)2tpip和Ir(dfpiq)2tpip的吸收光谱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;发射光谱主要是MLCT发射,峰位置分别为622和600nm。以空气饱和的[Ru(bpy)3]2+·2Cl-的乙腈溶液为标准,配合物Ir(tfinpiq)2tpip和Ir(dfpiq)2tpip在二氯甲烷溶液中的量子效率分别为14.60%和16.64%,在甲苯溶液中的激发态寿命分别为0.16μs和0.25μs。在二氯甲烷溶液的循环伏安曲线中0.4-1.6V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过程Ir3+→Ir4++e-,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-4.80eV/-2.58eV和-4.73eV/-2.57eV。测量了两种铱配合物和参比材料Alq3的迁移率:电场从1150(V/cm)1/2升高到1300(V/cm)1/2,配合物Ir(dfpiq)2tpip的电子迁移率从6.61×10-6cm2/V·s提高到8.49x10-6cm2/V-s,配合物Ir(tfmpiq)2tpip的电子迁移率从6.08×10-6cm2/V·s提高到6.61×10-6cm2/V·s。而对于参比材料Alq3,其电子迁移率从4.74×10-6cm2/V·s提高到4.86×10-6cm2/V·S。其中Ir(tfmpiq)2tpip和Alq3随电场的升高递增很缓慢,但是Ir(dfpiq)2tPiP递增的幅度很大,而且达到8.49×10-6cm2/V·s的高电子迁移率。两者的迁移率都比Alq3高,说明了合成的两种红光铱配合物可以获得较高的器件效率。以配合物Ir(tfmpiq)2tpip和Ir(dfpiq)2tpip作为发光层材料,采用简单的器件结构ITO/TAPC(60nm)/Ir(tfmpiq)2tpip or Ir(dfpiq)2tpip(15wy%):CBP(50mn)/TPBi(60nm)/LiF(1nm)/Al(100nm),制作了有机电致发光器件(OLEDs)。基于配合物Ir(dfpiq)2tpip的有机磷光电致发光器件命名为A1,发射峰位于600nm,为橙红光,最大安培效率和功率效率分别为4.711cd/A和1.82lm/W,驱动电压为12.0V时,达到的最大亮度为18195cd/m2。基于配合物Ir(tfmpiq)2tpip的有机磷光电致发光器件分别命名为A2,发射峰位于622nm,为红光,得到的最大安培效率和功率效率分别为3.47cd/A和1.51lm/W,驱动电压在12.4V时,达到的最大亮度为14676cd/m2。
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