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橙光铱配合物的合成及电致发光性质研究

杨瑞霞  
【摘要】:有机电致白光器件(WOLED)既可以作为平板显示的背光源,又可以用作固态照明,已经成为有机电致发光领域新的研究热点。磷光材料具有可以利用75%的三重态激子能量的优势,使得器件的内量子效率理论上可以达到100%。目前普遍认为有机电致磷光是实现WOLED实用化的最有效方法。WOLED可以通过三组分(红、绿、蓝三种基元色)复合或双组分复合(两种互补色如蓝光与橙光)获得。由于三组分复合获得白光的器件制作相对复杂,目前尤以双组分复合获得白光最为成熟而且器件的制作也最简单。因此,要想实现大面积全色彩显示,开发色纯度好效率高的单色光如橙光和蓝光材料对于获得有机电致白光具有非常重要的意义。铱配合物的三线态寿命较短,具有较好的发光性能,是目前研究得最多也是最具有应用前景的一类磷光材料。 本论文以开发新型有机电致磷光材料为目标,设计并合成了四种新型磷光铱配合物[Ir(pcb)2(acac)、Ir(pcb)3、Ir(bpp)2(acac)、Ir(bpp)3]。这些配合物的共同特点是在配体中引入了具有空穴传输功能的咔唑基团或三芳胺基团,使得它们均具有一定的电荷传输功能。所有目标产物都经过重结晶、柱层析等方式分离提纯,并通过质谱及核磁共振氢谱对其结构进行了表征,通过紫外分光光度计、荧光光度计以及循环伏安仪等对其光物理性质、电化学性质进行了研究。分别测定了目标化合物在二氯甲烷溶液中和固体膜状态下的紫外-可见吸收光谱和荧光发射光谱。结果表明目标化合物的发射峰均在550-580nm之间,属于橙光范围。以Ir(ppy)3为标准,测定并计算了目标化合物的磷光量子效率。采用循环伏安法研究了它们的电化学性质,并且估算了其LUMO及HOMO值。结果表明目标化合物均具有可逆的氧化还原过程,说明其在电致发光器件中可以稳定地传输电荷。 为了研究目标化合物的电致发光性质,分别将它们掺杂在CBP主体材料中,制备了掺杂型磷光器件(器件A-D)。器件A-D均表现出了很好的电致发光性质,其中器件B在电压为11.5 V下,最大亮度可达43510 cd/m2,最大发光效率和功率效率分别为42.3 cd/A和23.9 lm/W,该器件效率可与目前报道的最好的橙光器件效率相媲美。以所得橙光铱配合物与蓝光材料混合制作白色电致发光器件的工作正在进行中。


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