高电子迁移率铱配合物的光电性能研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:doer
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,有机电致发光器件(OLEDs)经过三十多年的极速发展,已经进入到产业化进程,在手机和电视中都已经量产。磷光铱配合物因为具有发光颜色易调节、效率高和热稳定性好等优点得到广泛关注。提高铱配合物的电子迁移率有利于器件中电子的传输,增加电子和空穴的复合几率和复合区域,得到高性能的OLEDs。本论文中,通过修饰主配体和辅助配体的结构,得到一系列具有高电子迁移率的铱配合物,其器件也表现出良好的性能。具体内容如下:1.以2-(3,5-二三氟甲基苯基)嘧啶(tfmphpm)和2-(2,6-二三氟甲基吡啶-4-)嘧啶(tfm ppm)为主配体,2-(5-苯基-1,3,4-噁二唑-2-)苯酚(pop)为辅助配体合成了两例绿光铱配合物Ir(tfmphpm)2(pop)和Ir(tfmppm)2(pop),它们的最大发射波长分别为501和505 nm,相对量子效率分别为0.87和0.94。在1040(V cm-1)1/2到1300(V cm-1)1/2的电场下,Ir(tfmphpm)2(pop)和Ir(tfmppm)2(pop)的电子迁移率分别为6.05-6.21 × l0-6 cm2 V-1 s-1和6.67-6.90 × 10-6 c1cm2 V-1 s-1。为了研究Ir(tfmphpm)2(pop)和Ir(tfmppm)2(pop)的电致发光性能,制备了单发光层器件。相比较而言,基于Ir(tfmppm)2(pop)的器件性能更好,其最大亮度(Lmax)、最大电流效率(ηc,max)、最大功率效率(ηp,max)和最大外量子(EQEmax)效率分别为48 981 cd m-2、92.79 cd A-1、39.46 lm W-1和31.8%。这可归因于配合物Ir(tfmppm)2(pop)中更多氮原子的引入改变了配合物中电子云的分布,使得LUMO能级降低,同时也提高了配合物的电子迁移率。而较低的LUMO能级和较高的电子迁移率有利于电子的注入和传输,从而增大载流子的复合几率和复合区域,得到高性能的OLEDs。2.以2-(2,6-二三氟甲基吡啶-4-)嘧啶(tfmppm)、2-(2,6-二三氟甲基吡啶-4-)-5-氟嘧啶(f-4-tfmppm)和2-(2,6-二三氟甲基吡啶-3-)-5-氟嘧啶(f-3-tfmppm)为主配体,乙酰丙酮(acac)和四苯基磷酰亚胺(tpip)为辅助配体合成了四例绿光铱配合物,它们的最大发射波长分别为495、501、497和500nm,相对量子效率分别为0.85、0.89、0.92和0.94。随着主配体结构的修饰和辅助配体的改变,配合物Ir(tfmppm)2(acac)、Ir(tfmppm)2(tpip)、Ir(f-4-tfmppm)2(tpip)和 Ir(f-3-tfmppm)2(tpip)的LUMO能级逐渐降低,电子迁移率逐渐提高。在1040(Vcm-1)1/2到1300(V cm-1)1/2的电场下,它们的电子迁移率分别为4.99-5.04 ×10-6cm2V-1s-1、5.00-5.45 × 1 0-6 cm2 V-1 s1、5.26-5.81 × 1 0-6 cm2 V-1 s-1和6.23-6.92 × 1 0-6 cm2 V-1 s-1。以该系列配合物为发光中心制备单发光层器件探究其电致发光性能。以tpip为辅助配体的铱配合物的光电性能更好,同时,取代基的差异也会影响配合物的性质。其中,基于Ir(f-3-tfmppm)2(tpip)的器件性能最好,器件的Lmax、ηc,max、ηp,max和EQEmax可分别高达44 446 cd m-2、92.83 cd A-1、76.80 lm W-1和29.5%。3.以1-(2,6-二三氟甲基吡啶-4-)异喹啉(tfmpiq)和4-(2,6-二三氟甲基吡啶-4-)喹唑啉(tfmpqz)为主配体,acac为辅助配体合成两例橙红光配合物Ir(tfmpiq)2(acac)和Ir(tfmpqz)2(acac),它们的最大发射波长分别为587和588 nm,相对量子效率分别为0.42和0.91。其中,喹唑啉基团的引入对配合物的电子云分布有明显的影响:降低了LUMO能级,并极大的提升了配合物的内量子效率和电子迁移率。在1040(V cm-1)1/2到1300(V cm-1)1/2的电场下,Ir(tfmpiq)2(acac)和Ir(tfmpqz)2(acac)的电子迁移率分别为8.57-8.65 × 10-6 cm2 V-1 s-1和9.47-10.23 ×10-6 cm2V-1 s1。除了修饰配合物结构,提高配合物的电子迁移率得到高性能的OLEDs,优化器件结构也可以进一步增大载流子的复合几率和复合区域,提升器件性能。首先制备单发光层器件初步研究配合物的电致发光性能。其中,基于Ir(tfm pqz)2(3acac)的器件G2性能较好,其Lmax、ηc,max、ηp,max和EQEmax分别为66 716 cdm-2、43.76 cd A-1、38.17lm W-1和14.8%。双发光层器件可以降低载流子注入能垒,增加电子-空穴的复合几率和复合区域。为了获得更好的性能,制备双发光层器件进一步探究Ir(tfmpiq)2(acac)和Ir(tfmpqz)2(acac)的电致发光性质。相对单发光层器件G1和G2来说,双发光层器件G3和G4的性能得到了明显的提升。其中以Ir(tfmpqz)2(acac)为发光中心的器件G4的Lmax、ηc,max、ηp,max和EQEmax可分别高达96609cdm-2、59.09cd A-1、53.61 1m W1和20.2%。4.由于以tfmpiq和tfmpqz为主配体的配合物表现出了优良的性能,进一步以具有较大的空间结构和强极性基团P=O的tpip为辅助配体,合成了两例橙红光铱配合物Ir(tfmpiq)2(tpip)和Ir(tfmpqz)2(tpip),它们的最大发射波长为591和589 nm,相对量子效率分别为0.47和0.98。在1040(V cm-1)1/2到1300(V cm-1)1/2的电场下,它们的电子迁移率分别为6.44-7.20 × 10-6 cm2 V-1 s-1和8.93-9.47 ×10-6 cm2 V-1 s-1。以Ir(tfmpiq)2(tpip)和Ir(tfmpqz)2(tpip)为发光材料的单发光层器件以及双发光层器件均得到了较好的性能。其中,基于Ir(tfmpqz)2(tpip)的双发光层器件性能最好,器件的Lmax、ηLmax、ηc,max、ηp,max和EQEmax可高达125 572cd m-2、57.19cd A-1、42.76 lm W1和18.7%。Eu(DBM)3phen因为具有较低LUMO能级,可以作为敏化剂,从而优先捕获电子,同时降低电子在主体材料的富集;此外其较低的HOMO能级使空穴较难传输到敏化剂,因此空穴和电子的复合将主要发生在铱配合物上。因此,制备了加入稀土配合物敏化的双发光层器件继续探究Ir(tfmpqz)2(tpip)的器件性能。器件的Lmax、ηc,maxηp,max和EQEmax分别提高到129466cdm-2、62.96cdA-1、53.43lm W-1和20.2%。而且,在亮度为1000 cd m-2,电流效率仍可高达58.84cd A-1。5.以1-(3,5-二三氟甲基苯基)异喹啉(tfmphiq)和4-(3,5-二三氟甲基苯基)喹唑啉(tfmphqz)为主配体,tpip为辅助配体合成了黄光铱配合物Ir(tfmphiq)2(tpip)和Ir(tfmphqz)2(tpip)。在1040(Vcm-1)1/2到1300(Vcm-1)1/2的电场下,它们的电子迁移率分别为8.14-8.6]× 10-6 cm2 V1 s-1和9.38-10.00 × 10-6 cm2 V-1s-1。采用单发光层器件结构对Ir(tfmphiq)2(tpip)和Ir(tfmphqz)2(tpip)的光电性能进行了研究。其中基于Ir(tfmphqz)2(tpip)的器件性能较好,器件的Lmax、ηc,max、ηp.max和EQEmax分别为96 377 cd m-2、106.66 cd A-11、64.72 lm W-1和29.7%。
其他文献
习近平书记曾经在大庆说过:“油田是文明的动力,对国家的经济发展意义重大。”的确如此,油田影响着一个国家的综合国力是国家经济发展的重要资源。而我国作为一个发展中国家,
认为城市建设与城市管理的不和谐发展阻碍了城市的快速发展,不健全的规划决策制度、土地调控制度和缺乏活力的城市基础设施运营管理制度是其主要原因;认为从体制和机制上解决
ROI(最大化ROI)的重要性当下,全球的经济形势依然不容乐观,严峻的经济衰退正在给企业的财务施加强大压力,因此,通过研究投资回 Importance of ROI (Maximize ROI) At presen
目的 探讨超声血栓消融的操作方法、下腔静脉滤器的选择及放置的时间。方法 选择严重的亚急性、慢性期下肢深静脉血栓 4 3例 ,先置入滤器 ,再消融血栓、球囊扩张髂静脉病变
随着我国经济蓬勃发展,我国公路建设事业发展也越来越快,公路的养护工程量也不断增加。但因公路养护资金有限,所以要利用有限资金来提高公路服务水平,必须不断提升公路养护的
[目的]鸡毒支原体(MG)感染广泛分布于世界各地,常伴随大肠杆菌(E.coli)或新城疫病毒及其他病毒混合感染,严重影响畜禽业健康发展。中兽药因具有多种生物学作用,在对复杂性疾
金源文化即金代文化,是女真族与汉民族在冲突融合中全面接受汉民族先进文化,同时也保存有女真民族文化而形成的以中原文化形态为主要特征的一代北方区域文化。金源文化大体上可
目的:观察归脾汤加减汤治疗气虚血瘀型慢性心力衰竭的临床疗效。方法:92例患者随机分为两组,对照组给予西医综合治疗,治疗组在对照组基础上加服归脾汤治疗,连续治疗2周,观察两组患
叙事判断与修辞性叙事理论的创建者是美国俄亥俄州立大学人文学科资深教授詹姆斯.费伦,他认为叙事判断对于修辞性的理解叙事至关重要,着重研究三种叙事判断及相互之间的关系,