论文部分内容阅读
有机发光二极管（organic light-emitting diodes，OLEDs）被认为是下一代全彩平板显示和固态照明技术的潜在替代者。磷光过渡金属配合物的应用，极大地提升了有机电致发光器件的效率。与其他磷光过渡金属配合物相比，磷光铱(Ⅲ)配合物由于具有易调节的发射波长、高的发光量子效率、大的斯托克斯位移和丰富的激发态性质，而被广泛应用于有机发光二极管。通过铱(Ⅲ)配合物光物理性质的调控，设计适用于有机发光二极管的铱(Ⅲ)配合物备受人们的关注。目前对磷光金属铱(Ⅲ)配合物光物理性质的调控方法已有不少报道，主要涉及合成具有新的骨架结构的主配体，对已有配体进行化学修饰以及采用合适的辅助配体等。在本论文中，我们设计合成了一系列具有不同结构的中性红、蓝光铱(Ⅲ)配合物，系统研究了辅助配体对其光物理性质的影响，并探索了其在有机发光二极管中的应用。 本研究主要内容包括：⑴以4-甲基-2-(噻吩-2-基)喹啉作为环金属配体，分别以2-(3-(三氟甲基)-1H-1,2,4-三唑-5-基)吡啶和吡啶甲酸为辅助配体，设计并合成了两种新型高效红光铱(Ⅲ)配合物。辅助配体的变化旨在调控铱(Ⅲ)配合物的光物理性质，特别是溶液量子效率（ΦPL）、发射半峰宽（FWHM）等方面，通过光谱、理论计算等具体手段研究了辅助配体对铱(Ⅲ)配合物光物理性质的调控作用。基于这类高效红光铱(Ⅲ)配合物，成功制备了高性能红光和三色基白光OLED器件。红光和白光OLEDs器件的最大外部量子效率（EQEs）可分别达到16.2%和15.1%。特别是，在宽工作电压范围内，设计的WOLED具有优异的显色稳定性，而且白光OLED的显色指数（CRI）高达77。⑵设计并合成了2-(4-氟-3-(三氟甲基)苯基)吡啶新型环金属配体，利用此配体进一步设计并合成了一个均配面式（fac-）蓝光铱(Ⅲ)配合物和五个新颖的高效异配中性蓝光铱(Ⅲ)配合物。并通过不同辅助配体进一步调控此类配合物的光物理性质，特别是发射波长、ΦPL、FWHMs等。所设计的磷光配合物在蓝光区域有明显的发射，在溶液中有非常高的绝对量子效率ΦPL（0.98），相对较窄的FWHM（52 nm）。此外，以此类高效蓝光铱(Ⅲ)配合物为发光材料通过溶液旋涂法成功制备了高性能蓝光OLED器件。基于Ir4的器件的EL峰值、CIE色坐标和FWHM均优于经典的FIrpic蓝光器件。同时，基于Ir4器件的最大亮度超过20000 cd.m-2，效率可以达到14.6 cd.A-1，非常接近于相同条件下的FIrpic。