新型吡啶甲酸类铱磷光材料的合成、晶体结构及性能

铱磷光材料由于发光效率高、热稳定性好、发光颜色易调控等优点,成为目前综合性能最优异的有机电致发光材料。Ir(C^N)2(L^X)型铱磷光配合物是最为重要的一类铱磷光发光材料,通过调控配体的化学结构,如引入供/吸电子基团、增大共轭程度等来达到改变发光颜色、发射波长和性能等目的。本工作从辅助配体着手,选用N^O型的吡啶甲酸衍生物为辅助配体,通过不同性质的基团对其结构进行调控;分别以3-三氟甲基-2-吡啶甲酸(Tricid)和异喹啉-1-甲酸(Qicid)为辅助配体,以2-(2,4-二氟苯基)-5-甲基吡啶(Medfppy)为主配体,设计合成出两种吡啶甲酸类铱磷光材料Ir1和Ir2。通过核磁共振谱、质谱和单晶X射线衍射等测试手段表征了它们的组成和化学结构,并确定了Ir1和Ir2的晶体结构,Ir1为单斜晶系,P2_(1)/c空间群;Ir2为三斜晶系,P-1空间群,均呈现出稍微扭曲的八面体构型;通过热重分析测试了材料的热稳定性,Ir1和Ir2的热分解温度分别为319℃和364℃;通过紫外-可见光谱和光致发光光谱研究了材料的光物理性能,Ir1和Ir2在二氯甲烷溶液中的最大发射波长分别为582 nm和607 nm;通过循环伏安法测试了材料的电化学性质,并计算得到材料的HOMO-LUMO能级。研究结果表明:与吡啶甲酸(Pic)上引入吸电子基团(-CF_(3))相比,增大共轭程度对铱磷光材料的发射波长作用程度较大;增大共轭程度不仅使配合物的最大发射波长产生了红移,还提高了材料的热稳定性,对设计新型的铱磷光材料具有一定的借鉴意义。

多色有机室温磷光材料设计策略的研究进展

多色有机室温磷光(Room Temperature Phosphorescent,RTP)材料因其发射寿命长、颜色可调、生物相容性好以及激发态性质可调控等独特的性质,在显示技术、防伪、数据加密以及传感等领域展现出巨大的应用潜力,近年来受到了研究者的广泛关注。然而,受限于有机材料的三重态激子固有的敏感性,其三重态发光性质的调控成为了一个重大挑战。因此,在有机体系中实现多色且稳定的RTP发射仍然是一项亟待解决的问题。本文旨在综述近年来在多色有机RTP材料设计方面所取得的进展,重点介绍了卤素效应、晶体工程、聚集体效应以及主客体掺杂策略。通过精心选择和设计磷光分子,结合分子内/分子间相互作用和聚集态调控,成功实现了多种颜色的RTP发射。希望本文能为多色RTP材料的合理设计提供一定的思路,并为多色RTP材料的各种前沿应用提供一定的指导。

铂配合物磷光材料在OLED中的应用研究进展

有机发光二极管(OLED)开发和商业化的一项关键突破是将磷光材料用作发光材料,与荧光材料相比,磷光材料的内部量子效率提高了3倍。在所有磷光材料中,方形平面铂(Ⅱ)配合物由于高的结构刚性而表现出磷光量子产率高、磷光寿命短以及化学和热稳定性高等优点,这对于实现具有长使用寿命的OLED至关重要。另一方面,铂(Ⅱ)配合物由于其平面配位几何形状,可以轻松构建二齿、三齿或四齿配体,从而可显著调控铂(Ⅱ)配合物的光物理性质。除此之外,含多个Pt中心可以进一步增强分子的自旋轨道耦合作用从而增强其磷光发射。基于以上考虑,该文对含二齿、三齿和四齿配体的单核及多核铂(Ⅱ)配合物在OLED发光材料中的应用进行了总结,并讨论了配体结构对器件性能的影响。最后,对铂(Ⅱ)配合物材料的研究难点进行了分析,对其未来的发展趋势进行了展望。

有机电致磷光材料的研究进展

有机电致磷光发光材料是一类具有很高发光效率的有机电致发光材料,它的理论内量子效率为100%,是有机荧光电致发光材料的4倍。综述了有机小分子磷光发光材料、有机聚合物磷光发光材料、树枝形磷光发光材料近年来的研究状况及存在的问题,介绍了分子结构对材料和器件性能的影响,并总结了目前已经取得的研究成果。

蓝色磷光材料FIrpic的发光特性

研究了掺杂浓度及热退火对磷光材料双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2?)吡啶甲酰合铱(FIrpic)发光性能的影响.不同掺杂浓度的薄膜及有机电致发光器件(OELDs)的发光颜色都随FIrpic浓度的增大由蓝色逐渐变化到黄绿色.纯FIrpic薄膜的吸收光谱和光致发光(PL)光谱在440-480nm范围内有明显的光谱重叠,476nm处的发光强度随FIrpic掺杂浓度增大而降低主要是由自吸收效应引起的.测量了不同激发密度下的光致发光光谱和不同掺杂浓度下的电致发光(EL)光谱,发现530nm处的发光强度随激发强度或掺杂浓度的增大而增强,证实了530nm处的发光是来源于FIrpic分子间的激基缔合物发光.通过比较热退火前后薄膜微观形貌及电致发光器件光谱的变化,进一步证实了热退火促进FIrpic分子聚集,增强了FIrpic分子间的辐射跃迁发光.通过调控FIrpic掺杂浓度和优化器件结构,并对器件进行热退火处理得到一系列发光颜色从蓝色逐渐变化到黄绿色的有机电致发光器件.

有机小分子电致磷光材料研究进展

在过去20年对小分子电致发光器件的研究中,由于没有充分利用三线态激子能量,器件的内量子效率存在25%的理论极限。由于有机磷光染料可以同时利用其单线态和三线态激子,理论上可以使器件的内量子效率达到100%,突破了25%的理论极限,因而近几年在小分子主体材料中掺杂磷光染料制成器件的研究备受关注。综述了近几年金属有机电致磷光材料的研究进展,重点评述了金属铱配合物在分子设计上的研究进展,同时论述了其发光机理和掺杂剂材料以及器件制作的研究进展,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。

一种基于三氟甲基取代的2-苯并[b]噻吩基吡啶配体的红色电致磷光材料及器件(英文)

研究了一种新型红色磷光材料及其在有机电致磷光器件(OLEDs)中应用。在经典红色磷光材料btp2Ir(acac)的配体2-苯并噻吩吡啶的吡啶环的5位引入吸电子基团CF3,将辅助配体换为2-吡啶甲酸,成功研制出了双(2 -(2′-苯并[b]噻吩基)吡啶)吡啶甲酸合铱配合物[(btfmp)2Ir(pic)]。这种结构可以改变了原配合物的电子云分布,三氟甲基的引入将导致原分子的LUMO能下降,减小了HOMO与LUMO的能隙,引起发光峰位的红移,但2-吡啶甲酸又可引起发光蓝移,最终得到了最大峰位为637 nm的饱和红光新的铱(Ⅲ)配合物,为通过简单配体修饰设计和制备新的有机磷光材料提供了一种简洁途径。

红色铱配合物磷光材料及器件的研究进展

有机电致发光器件具有驱动电压低、高亮度、高效率等优点,引起了研究人员的广泛关注,在固态照明和平板显示领域具有广阔应用前景。在绿、蓝、红三基色器件中,绿光器件和蓝光器件的性能普遍优于红光器件,基本满足了产业化的需要;目前红色有机电致发光材料及器件的研究进展相对缓慢。因为红光材料的能隙较窄,致使主客体材料之间能级匹配困难,导致红光器件普遍效率低、色纯度差,但是,红光材料是获得白光器件必不可少的材料。因此,如何获得高性能红光材料对于有机电致发光器件的发展至关重要。本文综述了近年来红色铱配合物磷光材料及器件的研究进展,对提升效率和色纯度的方法进行重点阐述;并结合现有工作,对红色有机电致磷光材料与器件的前景进行展望。

金属有机电致磷光材料研究进展

综述了近几年来用于有机发光二极管中的金属有机电致磷光材料的研究进展,重点评述了重金属铱配合物、稀土元素配合物和含金属配合物的聚合物磷光材料近年来的研究进展,展望了金属有机配合物电致磷光材料的发展前景.

一种新型金属铱(Ⅲ)类配合物磷光材料的合成及性能研究

以间硝基苯甲酸、邻氨基苯硫酚为初始原料,合成了一种2-(间硝基-苯基)苯并噻唑配体,并通过与铱的无水三氯化物配合,合成了一种新型的金属铱髥类配合物(m-NO2-bt)2Ir(acac),对产物进行了核磁共振谱、红外光谱、质谱和元素分析等结构表征及溶解性、热稳定性能和紫外吸收光谱、荧光光谱等发光性能的研究。结果表明,该配合物在二甲亚砜、三氯甲烷等有机溶剂中具有良好的溶解性能。热重分析表明,该配合物分解温度在346℃,具有较高的热稳定性。配合物在紫外吸收光谱图上的250～320nm处出现了强的配体自旋允许的单重态π-π*跃迁吸收峰,在400～530nm处出现了配合物分子内金属铱到配体的单重态和三重态电荷跃迁吸收峰(1MLCT和3MLCT),同时配合物(m-NO2-bt)2Ir(acac)在荧光光谱上596.5nm处出现了较强的黄光发射。可见,配合物(m-NO2-bt)2Ir(acac)是一种具有较大应用前景的新型铱髥类配合物有机磷光材料。

一种有机电致磷光材料中间体的合成及其光谱特性

以5-氨基-1,3-苯二甲酸和对甲氧基苯甲酰肼为原料,经过重氮化、酰氯化、肼解、脱水关环反应,合成了一种有机电致磷光材料的重要中间体:3,5-二[5-′(4″-甲氧基苯基)-1,′3,′4′-噁二唑-2′-基]-溴苯,关环反应产率为53.2%.探讨了反应条件对合成反应的影响,研究了该化合物的紫外吸收光谱和荧光光谱特性.结果表明:该化合物氯仿溶液的最大紫外吸收波长为307 nm,最大荧光发射波长为376 nm.

基于磷光材料的有机电致白光器件的研究进展

有机电致白光器件是近年来国际上的一个研究热点,它不仅可以作为液晶显示的背光源,也是未来照明技术的有效光源。有机磷光电致发光可以同时利用单重态和三重态的激子,理论上可使器件的内量子效率达到100%,而在近几年倍受关注。文章介绍了磷光材料的有机电致白光器件的研究进展,按多发射层、多重掺杂单发射层、单重掺杂单发射层以及基于激发二聚体和激基复合物发射4种结构进行了分析和阐述。

吡嗪嘧啶铱(Ⅲ)配合物的合成及其磷光材料性质

该研究采用4-苯基嘧啶(PPY)作为辅助配体合成了新型的配合物(MDPP)2Ir(Cl)PPY(MDPP为5-甲基-2,3-二苯基吡嗪).紫外-可见吸收光谱显示该配合物在475nm处有三重态的金属到配体的电荷跃迁3MLCT吸收峰;该配合物的光致发光光谱中,在558nm处有相应的3MLCT发射峰.该发射峰较用乙酰丙酮(acac)作为辅助配体得到的配合物(MDPP)2Ir(acac)蓝移了22nm,这说明PPY是一类有潜在应用价值的辅助配体,可以用于金属配合物发光颜色的调节.同时,该文还讨论了天然化合物作为有机配体的可行性.

绿色长余辉磷光材料的研究

用化学元素（Ｓｒ，Ｚｎ，Ｃｄ）的硫化物为基质，所制作的磷光材料是一种无毒、无放射性污染、使用安全的高新技术产品，其发光亮度能满足低度照明和指示标识之需，且耗电能少，并能长期重复使用．着重阐述该生产方法和工艺流程，列举了主要技术指标，对一些影响因素进行讨论，并介绍磷光材料的应用情况．

一种新型红色磷光材料的合成及光物理性能研究

以2-甲基苯并噻唑、苯甲醛为原料,通过与三氯化铱配合,得到一种新型红色金属铱(III)E-2-苯乙烯基苯并噻唑(SBT)乙酰丙酮(acac)配合物(SBT)2Ir(acac)。通过质谱、核磁、红外光谱对其结构进行了表征,并对其光致发光性能进行了研究。研究结果表明:配合物(SBT)2Ir(acac)在428和471nm处的紫外吸收属于单线态和三线态金属铱到配体的电荷转移吸收(1MLCT和3MLCT);在632nm处有强的金属配合物三线态磷光发射;(SBT)2Ir(acac)金属配合物的EHOMO=-4.8 eV,ELUMO=-2.5eV,磷光量子效率Φ(SBT)2Ir(acac)=0.19。(SBT)2Ir(acac)可能是一种极有潜力的电致磷光材料。

铱配合物有机电致磷光材料的研究进展

铱配合物是最重要的有机电致磷光材料之一,不同结构的铱配合物可以发出绿色、红色和蓝色等颜色的磷光,甚至颜色可调,从而实现全彩色电致发光。量子化学计算对于开发高效电致磷光材料具有重要的作用。分子设计、配体修饰等将是提高电致磷光材料发光效率的有效途径。

凹凸界面结构对磷光材料器件性能影响的研究

以有机电致磷光器件ITO/NPB/CBP+Ir(ppy)3/Li F/Al为研究对象,在该器件中,CBP(4,4'-N,N'-二咔唑联苯)为主体材料,Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)铱)为磷光掺杂剂,NPB为空穴传输层。然后在参考器件的NPB/CBP+Ir(ppy)3界面处构建了凹凸结构,制备了一系列凹凸发光层的磷光器件。通过电流密度-电压-亮度曲线、电流效率-电压曲线考察了不同凹凸发光层磷光器件的电致发光性能,并分析了这些器件的界面电荷俘获以及注入电荷动力学。研究结果发现,当凸起个数为3个时,器件的最大电流效率为22 cd/A,与传统结构器件相比提高了26%。电流效率的提高主要归结于以下两个原因:一方面,凹凸结构拓宽了载流子复合界面的面积,从而减弱了三线态激子-三线态激子的淬灭;另一方面,凹凸结构有利于减弱器件的光波导效应,增强器件内部的光耦合输出效率。

一种新型绿色磷光材料合成及性能研究

以邻苯二胺和苯甲醛为原料,通过与三氯化铱配合,制得一种新型绿色磷光铱(Ⅲ)1-苯甲基-2-苯基苯并咪唑(bpbi)乙酰丙酮(acac)配合物(bpbi)_2Ir(acac)。通过质谱、核磁对其结构进行了表征,并对其光致发光性能进行了研究。研究结果表明:(bpbi)_2Ir(acac)在411和454nm处的可见光吸收属于单线态和三线态金属铱到配体的电荷越迁;在515nm处有强的绿色磷光发射;(bpbi)_2Ir(acac)的最高占据轨道(HOMO)为-4.59eV、最低空轨道(LUMO)为-1.01eV。(bpbi)_2Ir(acac)是一种极有潜力的电致磷光材料。

位阻型有机电致磷光材料的研究进展

重金属旋轨耦合作用使磷光有机发光二极管的内量子效率在理论上可达100%,突破了传统有机荧光二极管内量子效率为25%的限制,是目前最有潜力的第三代显示器.但是,磷光材料常因浓度猝灭、三线态湮灭、二聚体发光等因素影响器件性能.位阻型磷光材料能够抑制分子间的强相互作用,从而解决了上述问题.本文作者综述了近年来具有大体积空间位阻效应的铱(III)、铂(II)、锇(II)等有机小分子磷光材料的研究进展,讨论了其目前存在的问题和未来的发展趋势.

蓝光金属铱复合物磷光材料研究进展

有机电致发光信息显示中,红、绿、蓝三基色是不可或缺的,目前高效率蓝光磷光材料的缺乏限制了有机电致发光器件OLED产业化的进程。对近十年来铱复合物蓝光磷光材料的研究进展分四个方面作了评述,呈现了蓝光磷光材料研究的主要设计思想与策略,阐述了铱复合物分子结构与发光性能的关系。期望本评述对今后蓝光磷光材料的设计有所启示。