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。

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。

红色磷光材料Ir(hpiq)_3对白光LED显色性能的影响

分别将质量分数为0、1%、2%和3%的有机磷光材料Ir(hpiq)3混合加入YAG荧光粉中,经点粉、点胶等工序制成LED器件。研究了有机磷光材料掺杂浓度、驱动条件对器件显色指数CRI的影响;通过测试填充硅胶和增加配光透镜前后LED器件的CRI变化,研究二者对器件CRI的影响。实验结果表明,随着Ir(hpiq)3浓度的增加,器件CRI也随之增加,平均CRI由62.7增加到了85.7。其原因为随着红色磷光材料质量分数的增加,LED管芯所激发的蓝光被吸收的概率越高,器件的红光成分也在不断增加,对应的CRI在不断提高。随着电流的增加,除了质量分数为2%的样品的CRI变化曲线为几乎平行于横轴的直线外,其余样品的CRI随电流变化都有明显改变。其原因是红光成分的增加和光辐射转换效率降低互相竞争的结果。分析了填充硅胶和增加配光透镜前后,样品显CRI随电流变化的规律及原因。

溶液方法制备有机小分子红色磷光OLEDs器件研究

目前很多研究集中在单主体OLED器件,而这些主体材料仅仅传输空穴或者电子的特点,导致发光层中电荷传输的不平衡,严重限制了器件的性能。文中采用商业化的小分子磷光材料,成功制备了高效率基于空穴传输材料TCTA和双极性主体材料CBP共混的双主体红色磷光有机电致发光二极管。发光层采用溶液法掺杂红色磷光客体材料Ir(pq)2(acac)。通过器件优化,Ir(pq)2(acac)在混合主体中掺杂重量百分比为6%时,红色磷光OLED器件发光效率可达16.6 cd/A,这是采用CBP做主体制备的器件效率的1.5倍。

一种新型磷光铜(I)配合物及其红光OLED

合成了一种新的Cu(I)配合物[Cu(DPEphos)(DPPZ)]BF4(CuL1L2),其中DPE-phos和DPPz分别代表(2-二苯基膦基)苯基醚和二吡啶并[3,2-a:2′,3′-c]吩嗪,利用该配合物分别制备了双层及掺杂的有机发光二极管(OLED)。其中掺杂器件在621nm处有较强的金属配合物三重态的红色磷光发射,最大亮度为582cd/m2,是目前首次报道的Cu(I)-配合物器件红光EL发射。

以1-苯基吡唑为主配体的红光Ir(Ⅲ)配合物的合成及光电特性

合成了一种新型红色磷光配合物二(1-苯基咪唑)(1-苯基异喹啉)合铱((ppz)2Ir(piq)),通过核磁共振氢谱(1HNMR)对其结构进行了表征,通过紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱、荧光光谱、低温磷光光谱、循环伏安法及含时密度泛函理论(TD-DFT)对其光物理性能及能级结构进行了研究.制备了一系列基于(ppz)2Ir(piq)的电致发光器件,研究了(ppz)2Ir(piq)的电致发光性质.结果表明,(ppz)2Ir(piq)的UV-Vis吸收峰主要位于296、342、395和460nm,固态粉末的室温磷光发射峰位于618nm,在2-甲基四氢呋喃(2-MeTHF)溶液中其低温磷光发射峰位于598nm,其三线态能级(ET)为2.07eV.(ppz)2Ir(piq)的最高占据轨道(HOMO),其主要定域于配体ppz和金属Ir(III)上,最低未占据轨道(LUMO)主要定域于配体piq上.(ppz)2Ir(piq)的HOMO和LUMO能级分别为-5.92和-3.62eV.基于(ppz)2Ir(piq)电致发光器件的优化掺杂浓度为8%-12%(w),最大电致发光谱峰位于616nm,最大电流效率约10cd·A-1,最大功率效率为4.44lm·W-1,色坐标保持在(0.65,0.35)附近,是一种潜在的饱和红光磷光材料.

以3-乙酰基樟脑为辅助配体的新型聚合物红色磷光器件

以新型环金属Ir(Ⅲ)配合物2-苯并噻吩吡啶(btp)2Ir3-乙酰基樟脑(acam)为磷光发光客体,掺杂在PVK+30%PBD主体材料中,制备了红色聚合物发光器件,同时测试了配合物在溶液中的紫外-可见光(UV-Vis)吸收光谱、光致发光(PL)光谱、PL效率、热稳定性和循环伏安曲线。结果表明,位阻基团acam的引入有效改善了配合物在溶液中的荧光光谱、量子效率。器件的测试结果显示,当掺杂浓度为5%时,电致发光(EL)光谱最大发射峰在623nm,启动电压为7.2V;在15.7V时器件最大亮度为4 127cd/m2,在11.6V时最大亮度效率为4.1cd/A,CIE色坐标值为(0.66,0.32)。