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新型红色磷光铱配合物的合成与电致发光性能

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新型高效金属铱配合物红色有机电致磷光材料及其有机电致发光器件

新型高效金属铱配合物红色有机电致磷光材料及其有机电致发光器件

专利名称：新型高效金属铱配合物红色有机电致磷光材料及其有机电致发光器件
专利类型：发明专利
发明人：张玉祥,胡灵峰,范晨,张春林,李红燕,孙军,张宏科,高仁孝,刘骞峰
申请号：CN201010225627.9
申请日：20100713
公开号：CN101935523A
公开日：
20110105
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种新型高效金属铱配合物红色有机电致磷光材料及其有机电致发光器件。

本发明的有机电致发光器件为层状掺杂型结构，其中发光层采用Zn(BTZ)作为磷光主体材料，系列
Ir(III)配合物做掺杂剂。

本发明提供一种以哒嗪联芳烃为基本骨架结构的金属铱配合物红色有机电致磷光材料，结合以其为掺杂剂的有机电致发光器件结构的优化，可实现610-620nm，色纯度为
(0.65，0.35)的饱和红色磷光发射。

其最大电流效率12cd/A，寿命20000h，相对于传统红光材料具有更高效率、更饱和色纯和优良器件寿命的红色磷光发射明显的优势。

该制作工艺灵活，为全彩显示和照明应用提供了优良的材料。

申请人：西安瑞联近代电子材料有限责任公司
地址：710077 陕西省西安市高新区锦业二路副71号
国籍：CN
代理机构：西安文盛专利代理有限公司
代理人：彭冬英
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新型红色磷光铱配合物的合成与电致发光性能

新型红色磷光铱配合物的合成与电致发光性能
Ａ ｖ ｌＲｅ ｅ ｉｔｎ Ｎｏ ｅ ｄ－ ｍ ｔｉ ｇ Ｐｈ０ ｐ ｒ ｓ ｅ ｔ Ｉ ｉ ｉ ｍ ｍ ｐｌｘ ｓ ｈ０ ｅ ｃ ｎ ｒ ｄ ｕ Ｃｏ ｅ
Ｚ ＨＡＮＧ ｉｙｎ ，Ｌ ｎ Ｌ－ｉｇ ＩＢｉ ，ＬＩ Ｘｉ ｙ ｎ ‘ Ｗ ＡＮ Ｊ ｎ ｘｎ Ｕ ｕ— ｉ ｇ Ｇ ｉ ．ｉ ｇ ａ
的是 ， 配合物 Ｉ（Ｐ ）（ Ｂ ） ｒＰ Ｙ Ｎ Ｔ 的发射谱 图近似于高斯形状 ， 只有一个位于 ６４ｎ １ ｍ的发射主峰 ， 有肩峰 出现 ， 没 且半峰宽仅为 ６ ｍ； ５ｎ 此外 ， 基于配合物 Ｉ（Ｐ ） （ Ｂ ） ｒＰ Ｙ ： Ｎ Ｔ 的最佳器件 的最大亮度和效率分别是 ６４０ｃ ／ 和 ０ ｄ ｍ
配体合成 了红色磷光铱配合物 Ｉ（Ｐ ）（ Ｂ ） ｒＰ Ｙ Ｎ Ｔ 。采用真空蒸镀的方法 ， Ｉ（ Ｐ ） （ Ｂ 为发光 中心制备 了 以 ｒ ＰＹ ： Ｎ Ｔ）
红色有机 电致磷光器件 ， 详细研究 了配合物 Ｉ（ Ｐ ） （ Ｂ ） ｒ ＰＹ Ｎ Ｔ 的热稳定性 、 光物理 与电致发光性 能。值得注 意
新 型红色磷光铱配合物 的合成 与电玫发光性 能
张丽英 ，李 斌 ，刘秀 英 ，王建 星
（ ．河南工业大学 理学院 ， １ 河南 郑州 ４ ００ ； ５０ １ １０ ３ ） ３０ ３ ２ ．发光学及应用国家重点 实验室 中国科学 院长春光学精密机械与物理研究所 ， 吉林 长春
摘要 ： 设计并合成了含羟基配体 ８苯并噻唑基 ２萘酚（ Ｎ Ｔ ， 一 一 Ｈ Ｂ ）并以其为辅助配体、 苯基吡啶（Ｐ） ２ 一 ＰＹ 为第一
４ ５ ｄ Ａ。 ．３ｃ／
关
键
词 ：电致磷光 ； 铱配合物 ； 光 ； 红 有机电致发光
文 献标 识码 ： Ａ ＤＯＩ １ ．７ ８ ｆ ｂ０ ２３ ２ ０６ ： ０３ ８ ／ｇ ２ １３ ０ ． １６ ｘ

新型铱配合物的合成及电致发光性质研究

新型铱配合物的合成及电致发光性质研究
本文设计、合成了一种新的配体 ２－（１－萘基）－４－ 苯基啶（ｎｐｐ）， 并通过与铱的环金属化反应合成了 新型配合物（ｎｐｐ）２Ｉｒ（ａｃａｃ）， 研究了其 紫 外 吸 收 光 谱 、 光致发光光谱。将其掺杂于 ＰＶＫ 中制作了发光器 件， 对其电致发光性能进行了研究。
１ 实验部分
１．１ 试剂和仪器 所用试剂均为分析纯试剂， 未经进一步纯化。
配 体 的 合 成 方 法 参 照 文 献［１３］的 方 法 ， 配 合 物 的 合成参考文献［４］的 方 法 进 行 合 成 。 合 成 路 线 如 图 １ 所示。
１．２．１ 配体 ２－（１－萘基）－４－苯基吡啶的合成 ４．９８ ｇ （２０ ｍｍｏｌ） ２－溴代（１－萘基）乙酮溶解于 １０ ｍＬ 乙醇中， 加入 １０ ｍＬ 吡啶。加热回流 １ ｈ， 冷至室 温 ， 过 滤 ， 沉 淀 用 ９５％乙 醇 重 结 晶 ， 得 ２－溴 代 （１－萘 基）乙酮的吡啶盐， 收率 ９２％。在氮气保护下， 将上述 吡啶盐 ３．２８ ｇ（１０ ｍｍｏｌ） 溶解于 １０ ｍＬ 冰醋酸中， 加 入 １．３２ ｇ（１０ ｍｍｏｌ）肉桂醛和 ２．５ ｇ 乙酸铵。加热回流 ３ ｈ。冷至室温， 过滤， 沉淀用醋酸洗涤， ９５％乙醇重 结晶得配体 ２－（１－萘基）－４－苯基吡啶（ｎｐｐ）， 收率 ７８％。
·１４８０·
无机化学学报
第 ２２ 卷
上强烈的自旋轨道偶合导致单重态和三重态能级的 混合而出现三重态发光， 从而使得材料的内部量子 效率可由 ２５％提升至近 １００％［６￣１２］。这类配合物具有 金 属 到 配 体 电 荷 转 移（ＭＬＣＴ）或 基 于 配 体 激 发 ３（π－ π＊）发光的特点， 其发光颜色、亮度、效率等与配体结 构有直接关系。近年来， 人们通过设计合成适当的配 体， 得到了从蓝色、绿色直到红色的发光体， 对其性 能的改进在不断进行中［５］。进一步研究、设计新型结 构的电致磷光材料， 提高其发光性质， 达到较高的亮 度、效率和使用寿命， 具有重要的意义。

一种红色磷光高分子铱配合物电致发光材料及其制备方法[发明专利]

一种红色磷光高分子铱配合物电致发光材料及其制备方法[发明专利]

专利名称：一种红色磷光高分子铱配合物电致发光材料及其制备方法
专利类型：发明专利
发明人：徐清,王丽,干宁,刘羡春,侯琳熙
申请号：CN200810122365.6
申请日：20081111
公开号：CN101735797A
公开日：
20100616
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种红色磷光高分子铱配合物电致发光材料及其制备方法，它通过2-苯基取代的喹啉衍生物等CN二齿配体与铱离子反应，获得氯桥联的环金属铱二聚体，进一步与共轭不饱和羧酸配体反应，制得铱配合物单体，最后与带烯基的电荷传输材料共聚，得到如下结构的红色磷光高分子铱配合物，可以用作有机电致发光材料，它制备方法简单、实用，所获得的材料能提高电荷传输能力，有效地使电荷分离，减少激子的湮灭，易形成无定形膜，加工性好。

申请人：宁波大学
地址：315211 浙江省宁波市风华路818号宁波大学材料科学与化学工程学院
国籍：CN
代理机构：宁波诚源专利事务所有限公司
代理人：袁忠卫
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红色磷光铱金属配合物、其制备方法及有机电致发光器件[发明专利]

红色磷光铱金属配合物、其制备方法及有机电致发光器件[发明专利]

专利名称：红色磷光铱金属配合物、其制备方法及有机电致发光器件
专利类型：发明专利
发明人：周明杰,王平,张娟娟,冯小明
申请号：CN201310576969.9
申请日：20131115
公开号：CN104650851A
公开日：
20150527
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种红色磷光铱金属配合物、其制备方法及有机电致发光器件。

该红色磷光铱金属配合物的结构式为其中，R为氢或甲基。

该红色磷光铱金属配合物是以3-(4'-三氟乙酰苯基)异喹啉为环金属配体主体结构的同配型铱配合物。

异喹啉环能在红光波段发光；异喹啉环上的甲基在不同C位上产生不同的电子效应，以实现不同波长的红光发射且能产生空间位阻效应，减少金属原子间的直接作用及三重态激子的自淬灭现象，提高材料的发光效率。

苯环上三氟乙酰基的引入相对于氢原子来说，能减少分子振动能量，提高该红色磷光铱金属配合物的发光效率和强度。

该红色磷光铱金属配合物能够提高有机电致发光器件的发光性能。

申请人：海洋王照明科技股份有限公司,深圳市海洋王照明技术有限公司,深圳市海洋王照明工程有限公司
地址：518100 广东省深圳市南山区南海大道海王大厦A座22层
国籍：CN
代理机构：广州华进联合专利商标代理有限公司
代理人：何平
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三价铱红色磷光络合物的合成及量子效率

三价铱红色磷光络合物的合成及量子效率

三价铱红色磷光络合物的合成及量子效率2016-08-10 13:02来源：内江洛伯尔材料科技有限公司作者：研发部磷光铱配合物合成路线在有机电致发光过程中, 受到自旋统计的限制, 单线态激子和三线态激子生成比例为1:3, 所以充分利用来自三线态和单线态, 尤其是三线态的发光即合成高效率的磷光发射材料是提高器件效率的重要途径之一.磷光有机电致发光首先由吉林大学Ma教授及美国普林斯顿大学的Forrest课题组提出, 此后重金属配合物磷光材料及其器件的研究获得了快速发展. 在配合物磷光材料中, 铱(Ir)配合物性能最优. 由于红光材料光学带隙窄, 配体选择困难, 以及红光体系中强的π-π相互作用而导致红光淬灭现象, 使得红色磷光材料的发展相对于绿色磷光材料明显落后.2003年, 日本Tsuboyama研究组通过调节配体结构合成了一系列Ir(III)配合物, 其中三(1-苯基异喹啉)合铱Ir(piq)3性能最优, 其发射峰值为620 nm,掺杂在4,4’-N,N’-二咔唑基联苯(CBP)中制备的有机发光二级管(OLED)最大亮度可达11000 cd·m-2,最大功率效率8.0 lm·W-1,色坐标(0.68, 0.32), 成为经典的红色磷光材料. 同年, 台湾清华大学刘瑞雄研究团队在Ir(piq)3中引入第二配体乙酰丙酮, 制备了红色磷光材料二(1-苯基异喹啉) (乙酰丙酮)铱(piq)2Ir(acac),基于(piq)2Ir(acac)的OLED, 在20 mA·cm-2下外量子效率为8.46%, 色坐标(0.68, 0.32).2006 年, 华南理工大学Cao教授研究组通过引入辅助配体2-(2H-1,2,4-三唑-3-yl)嘧啶(pt)制备了配合物(1-piq)2Ir(pt),将2%的(1-piq)2Ir(pt)掺杂在硅氧烷封端的聚烷基芴(PFO-poss)主体中获得了高效的红光磷光器件, 其外量子效率为10.4%, 在10.8 mA·cm-2下发光效率为9.4cd·A-1.2011年报道的一种新型的红色磷光材料则是以1-苯基异喹啉(piq)的衍生物1-吡咯异喹啉(priq)为辅助配体, 1-(4-甲苯基)-3-甲基-咪唑为主配体, 合成了Ir(III)配合物(mpmi)2Ir(priq),其发光峰在592 nm, 掺杂在磷氧型的主体材料中,效率达到43.6 lm·W-1,色坐标为(0.60, 0.39), 位于浅红光发光范围内.1-苯基吡唑(ppz)是一种典型的强场环金属配体. Ir(ppz)3是一种低温蓝色磷光发射材料(发射波长422 nm), 但在室温下不发光. 2008年, Ma教授研究组以1-苯基吡唑为第一配体, 引入了辅助配体二苯甲酰甲烷(dibenzolymethane), 制备了配合物(ppz)2Ir(dbm),使光谱红移165 nm, 获得了室温黄光磷光材料.太原理工大学物理与光电学院许慧侠等人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(1H NMR)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460 nm, 固态粉末的室温磷光发射峰位于618 nm, 在2-甲基四氢呋喃(2-MeTHF)溶液中其低温磷光发射峰位于598 nm, 其三线态能级(ET)为2.07 eV. (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-3.62 eV. 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616 nm,最大电流效率约10 cd·A-1, 最大功率效率为4.44 lm·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.。

高效磷光铱配合物的合成及电致发光性能研究

高效磷光铱配合物的合成及电致发光性能研究
８Ｖ 电 压 下 ． 大 外 量 子 效 率 达 ５７ 最 ．％。
关 键 词 ： 配合 物 ；合 成 ； 光 材 料 ； 机 电致 发 光 二 极 管 铱 磷 有
中 图分 类 号 ： ６ ４８＋ Ｏ １． ５ ２
文 献标 识 码 ： Ａ
文章 编号 ：１０ ．８ １ ０ ７０ ．３ ２０ ０ １ ６ （ ０ ）３０ ９ —５ ４ ２
Ｔ Ｔ （０ｎ ／Ｂ ：（． ３ ｍ ／ Ｃ （０ｎ ） ｌ（０ｎ ）ｔｅｍ ｘｍ ｍ ｒ ｈｎ ｓ ａｈ ｄ４ ９ ｄ ｍ。ａ ａ Ｃ Ａ ４ ｍ） ＰＩ ６３ Ｃ ｒ ％， ０ｎ ） Ｐ １ ｍ ／ ｑ４ ｍ ，ｈ ａ ｉ ｕ ｂｉ ｔｅｓｒ ｃ ｅ １ ９ｃ ・ Ｂ Ａ ｇ ｅ ４ ｔ
ａｏ ， ｃｃ ａ ｅ ｌ ｅｏ ｅ ｃｎａｎｎ ｅ ｚ ｄ ｚｌ—ａｅ ｉ ｎ ａ ｅ ｎｓｎｈ ｓ ｅ ｎ ｓｄａ ｎｅ ｔ ｒｉ ｚｌ ａａ ＝ ｃｔ ａ ｔ ） ｏ ｔｉｉｇｂ ｎｉ ａｏｅｂ ｓｄｌ ａ ｄｈ ｓｂ ｅ ｙ ｔｅｉ ｄａ ｄｕｅ ｓａ ｍｉｅ ｅ ｙｃ ｎ ｍｉ ｇ ｚ ｔ ｎ
ｏｇ ｎｃ ｌ ｈ ｍｉｉｇ ｄｏ ｅ （ Ｌ Ｄ ） ｈ ｅｕｔ ｓｏ ｅ ｈｔｔｉ ｃ ｍｐｅ ａ ｔ ｎ ｈ ｓｈ ｒｓｅ ｔ ｒａ ｉ ｉ ｔｅ ｔｎ ｉ ｓ Ｏ Ｅ ｓ．Ｔ ｅ ｒｓｌ ｈｗ ｄ ｔａ ｈｓ ｏ ｌ ｈ ｄ ａ ｓ ｏ ｇ ｐ ｏｐ ｏｅｃ ｎ ｇ ｔ ｄ ｓ ｘ ｒ
（ｃ ｏｌｆＣ ｅ ｉｒ ｎ ｈ ｍ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｎ ｊ ｇＵ ｉ ｒｉ， ａｊ ｇ２ ０ ９ ） ｈ ｏ ｏ ｈ ｍｓ ｙａｄＣ ＆ｄ Ｅ ｇ ｅｉ ， ａ ｉ ｎｖ ｓｙ Ｎ ｉ １０ ３ Ｓ ｔ ｅ ｎ ｎ ｎ ｎ ｅ ｔ ｎ ｎ
（ ｏｌ ｅｏ ｈｍｉｒ ｄＥ ｖ ｏ ｍ ｎａ Ｓ ｉ ｃ， ｎｊ ｇＮ ｒ ａ ｎｖｒｔ， ａｊ ｇ２ ０ ９ ） ｌ ｇ ｅ ｓｙ ａ ｎ ｉ ｎ ｅｔ ｃ ｎｅ Ｎａ ｉ ｏｍ ｌＵ ｉ ｓ ｙ Ｎ ｎｉ １０ ７ Ｃ ｅ ｆＣ ｔ ｎ ｒ ｌ ｅ ｎ ｅｉ ｎ

铱金属配合物磷光材料掺杂聚合物体系的电致发光特性

铱金属配合物磷光材料掺杂聚合物体系的电致发光特性

BCP 作为空穴阻挡层 ( HBL ) , Alq3 作为电子传输 层 ( ETL) .
实验中使用的有机材料 PVK ,BCP 等 均 购 于 Sigma2Aldrich 公司 , 各材料的化学结构式及器件结 构如图 1 所示. 对于掺杂体系 PVK: (pbi) 2 Ir (acac) ,
将其配制成质量分数分别为 011 %和 015 %的溶液 备用. 器件阳极使用的 ITO 导电玻璃基片购于深圳 南玻公司 , 方阻为 10 ΩΠ口 , 采用不同试剂分别超 声清洗 10 min , 最后用高纯氮气吹干. 将清洁好的 基片进行氧等离子体处理 , 以便增加 ITO 表面的 功函数 ,降低空穴的注入势垒[20] . 然后置于 KW24A 型台式匀胶机上进行 PVK: (pbi) 2 Ir (acac) 的旋涂 ,
图 1 所用有机材料的分子结构式和器件的结构示意图
2121 器件表征 在室温 (25 ℃) 、大气环境下 , 对以上未封装器
Байду номын сангаас
件采用 KEITHLEY24200 半导体特性测试 仪 及 ST2 86LA 亮度计表征其电流密度2电压 ( J2V ) ,亮度2电 压 ( L2V) 特性 ; 采用 OPT22000 型光谱光度计来表征
c4
ω4 n40
FD
(ω)σA
(ω) dω,
(2)
图 2 磷光材料 (pbi) 2 Ir (acac) 的紫外2可见吸收光谱和 PL 光谱 及 PVK的 PL 光谱图
其中 ηF 与 ηD 分别为主客体分子之间的 F rster 和 Dexter 能量转移效率 , τD 为主体激发态的寿命 , n0 为掺杂体系的介电常数 , K 为与分子交叠情况有关 的常数 , L 为与分子相关的常数 , R 与 r 分别为主客 体分子之间的距离 , FD (ω) 为归一化的主体发射光 谱 , σA (ω) 为 归 一 化 的 客 体 吸 收 光 谱. FD (ω)σA (ω) 反映了主客体的发射光谱和吸收光谱 的重叠程度. 从 (1) 和 (2) 式可以得出 , F rster 与 Dexter 能量传递效率均与主客体材料之间的发射光 谱和吸收光谱的重叠程度以及主客体之间的距离有 关. 当主客体分子之间的距离保持不变时 , 主体材 料的发射光谱与客体材料的吸收光谱之间的重叠程 度越大 , 主客体之间的单重激发态与三重激发态的 能量转移效率越高. 在 PVK掺杂 (pbi) 2 Ir (acac) 的磷 光聚合物掺杂体系中 , 主体材料 PVK的发射光谱与 磷光客体材料 (pbi) 2 Ir (acac) 的吸收光谱之间的重叠 保证 了 在 该 磷 光 聚 合 物 掺 杂 体 系 中 从 PVK 到 (pbi) 2 Ir (acac) 的有效的能量传递过程. 对于一定的 主客体掺杂体系 , 主客体的发射光谱和吸收光谱的 重叠程度是不变的. 因此 , 能量转移效率的大小只 与主 客 体 分 子 之 间 的 距 离 有 关. 在 PVK 掺 杂 (pbi) 2 Ir (acac) 中 , 由于掺杂浓度低 , 可认为 (pbi) 2 Ir (acac) 分子均匀的分散在客体材料 PVK 分子链间 , 宏观上体现在主客体分子之间距离的大小与主客体 之间掺杂浓度的高低成反比关系. 因此 , 对于一定 的主客体掺杂体系 , 能量传递效率的大小直接与客 体掺杂浓度的高低有关.

新型红色磷光铱(Ⅲ)配合物的合成及表征

新型红色磷光铱(Ⅲ)配合物的合成及表征

ＨＮ Ｒ Ｍ 谱对该配合物进行了结构表征， 研究了其 ｕ ｖｓ Ｖ— ｉ吸收
光谱和光致发光光谱 。结果表 明该配合 物在室温 下具有较 强的
合， Байду номын сангаас原来禁阻的三 重态跃迁变 为 自旋允 许， 而可 以实 现磷光 进
发射 。其 中铱 （ 配 合 物 具 有 更 好 的发 光 效 率 和 更 强 的磷 光 而 Ⅲ）
摘 要 ： ２ ２ 一 以 一（ ’ 苯并噻吩基） 吡啶（ｔ 、 ｂ ） 对乙烯基苯甲酸（ Ｂ ） ｐ Ａ 为原料， Ｖ 通过与水合三氯化铱（ｒｌ・ Ｈ ０ 配合， Ｉ ， ３ ） Ｃ 得到
了一种新型铱 （ １ 配合物 Ｉ（ｔ） （ Ｂ ） 通过元 素分析 、 ｒ—Ｉ ｎ） ｒ ｂｐ Ｖ Ａ ， Ｆ Ｒ光谱及 。 Ｍ Ｈ Ｎ Ｒ谱对其 进行 了结构表征 ， 并研 究 了其 ｕ Ｖ—Ｖｓ吸 ｉ
ｆｒ ｂｏ ｔ ｎａ ４ ３ａ ｄ ６ ｍ， ｅｐ ｃｉ ｌ．Ｉ ａ ｏｅｈｂｅ ｔ ｎ ｈ ｔ ｕ ｉｅｃｎｅａ ６ ０ ｎ ｔｏｍ ｔｍ ｅａ ｅ）ａ ｓｒ ｉ ｔ ０ ｎ ２ｎ ｒｓｅｔ ｅ ｔ ｌ ｘｉｔ ａｓ ｏ ｇｐ ０ ｌｍ ｎ ｓｅ ｃ ｔ ３ ｍ ａ ｒｏ ｐｒ— ｐ ｏ ４ ｖ ｙ ｓ ｄ ｒ ｏ ｅ
２ Ｓ ａ ｅ Ｋｅ ａ ｏ ａｏ ｙ Ｂａ ｅ ｏ ｖ ｌＦ ｎ ｔ ｎ ｌＭａ ｅ ａ ｓａ ｄ Ｐｒ ｐ ｒ ｔｏ ｃ ｅ ｃ ｔ ｔ ｙ Ｌ ｂ ｒ ｔ ｒ ｓ ｆＮｏ ｅ ｕ ｃ ｉ ａ ｔｒ ｌ ｎ ｅ ａ ａｉｎ Ｓ ｉｎ ｅ， ｏ ｉ
Ｎ ｎｂ ｎｖｒ ｔ， ｈｊ ｎ ｉ ｂ １２ ， ｈｎ ） ｉｇｏＵ ｉ ｓｙ Ｚ ｅ ａｇＮ ｎ ｏ３ ５ １ Ｃ ｉａ ｅｉ ｉ ｇ １ Ａｂｔａ ｔ Ａ ｎ ｖｌ ｅ ｈ ｓｈｒｓｅ ｔ ｒ ｉｍ （ Ｉ ｏ ｐｅ ｒ ｂｐ ２ Ｖ Ａ）ｗ ｓｓｎｈ ｓ ｅ ｉ ｓ ｃ ： ｏ ｅ ｒｄｐ ｏｐ ｏｅｃ ｎ Ｉ ｄｕ ｒ ｉ Ｈ ）ｃｍ ｌ Ｉ（ ｔ ） （ Ｂ ｘ ａ ｙｔｅｉ ｄ ｗｔ ２一（ ｚ ｈ ２’一

铱配合物有机磷光材料的合成及性能研究

铱配合物有机磷光材料的合成及性能研究

第三章铱配合物有机磷光材料的分子设计许。

一个重要的途径就是增强分子的自旋一轨道祸合作用，促使体系内原有的三重态增加，使导致禁阻变为局部允许，提高三重激发态到基态的辐射跃迁几率，使磷光得以顺利发射。

由于单纯的碳氢化合物难以造成强的自旋一轨道祸合，不易得到强的磷光，因此在分子设计时，通常在分子中引入原子量大的原子团或重金属原子，这样才能有效地增强分子自旋一轨道祸合作用，促进高效磷光产生。

目前常用的磷光材料主要是铱(Ir)、铂仍)、徕(R e)等重金属的有机配合物。

而其中的金属铱配合物磷光材料以其较短的三重态寿命，在室温下较高的发光效率和较强的磷光而成为目前磷光材料研究的热点，广泛地被用于制备电致磷光器件。

虽然铱配合物有机磷光材料己经实现高效红光和绿光的磷光发射[2’，’，73一】，但是对铱配合物配体修饰的研究仍旧是当前磷光材料研究开发的重点。

3.2.1配体的选择目前在电致磷光材料中应用最多的是以铱为内核的有机小分子金属配合物。

此类过渡金属配合物属于受中心原子微扰的配体发光材料，其配体的电子性质、结构及共辘程度的不同(包括配体上取代基的诱导效应、共辘效应等)，对磷光材料的发光性能及稳定性有很大影响。

因此，目前铱类有机磷光材料研究的重点就是对配体结构进行改进与修饰，即对配体进行优化设计，以得到新型高效的有机电致磷光发光材料。

图3一12一苯基苯并唆哇的分子结构2一苯基苯并唆哇是一类含有氮原子和硫原子的富电子芳香杂环化合物，其分子内氮原子与硫原子上未共用电子对所在的p轨道与分子内其他碳原子的p轨道侧面相互重叠，并与分子内两个苯环的大二键的兀电子轨道相互交盖形成了一个闭合的共辘体系。

图3一l给出了2一苯基苯并唆哇的分子结构及分子内p一兀共辘结构。

这种共扼体系具有大的共扼二键结构，电子富集程度较高，非常有利于载流子(空穴、电子)的注入与传输，并且能有效的降低发光材料离子化电势。

因此，本文在铱配合物有机磷光材料的分子设计中，选择以这种含有氮、硫杂原子的富电子芳香杂环共扼:键化合物—2一苯基苯并唆哇，作为有机磷光材料铱配合物的基本配体。

两种红光铱配合物的合成和电致发光性能研究的开题报告

两种红光铱配合物的合成和电致发光性能研究的开题报告

两种红光铱配合物的合成和电致发光性能研究的开
题报告
题目：两种红光铱配合物的合成和电致发光性能研究
一、研究背景和意义
发光材料在现代器件、显示技术和生物医学等领域发挥着重要作用。

目前，有机金属配合物因其良好的发光性能和可溶性广泛应用于电致发
光器件的制备。

铱配合物是其中最为典型的一种材料，因其发光强度高
和发光光谱可调性强而备受关注。

本次研究旨在合成两种新型的红光铱配合物，并对其电致发光性能
进行研究，为材料应用和照明领域提供新的选择。

二、研究内容和方法
1. 合成两种红光铱配合物
选用IR(ppy)3(ppy为pyridine-2-yl)作为铱配合物的配体，采用化学合成法合成两种新型的红光铱配合物。

具体步骤如下：
(1) 合成配体2-(4,6-difluoro-1,3,5-triazin-2-yl)-4,6-
di(phenyl)pyridine (DTAP)。

(2) 用DTAP与Ir(ppy)3制备两种配合物。

2. 对配合物进行表征
使用核磁共振(NMR)、质谱(MS)、元素分析和红外光谱(FTIR)对合成的配合物进行表征，以确保其结构正确。

3. 研究电致发光性能
测试两种配合物的电致发光性能，包括电致发光亮度、电流效应和
荧光寿命等。

三、研究预期和目标
本研究将合成两种新型的红光铱配合物，并通过表征和电致发光性能研究对其性能进行评估。

预计得到满足要求的红光铱配合物，并完成其性能评估。

该研究有望拓展有机金属配合物在照明领域的应用，进一步推动电致发光器件的发展。

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Key words： electrophosphorescence； iridium complex； red-emitting； organic-light-emitting
收稿日期： 2011-11-18； 修订日期： 2011-12-06 作者简介： 张丽英（ 1979 － ） ，女，河南安阳人，博士，主要从事有机金属配合物的合成与发光性能的研究。
* Corresponding Author，E-mail： zhangly1103@ yahoo． com． cn
Abstract： A novel ancillary ligand （ 2-（ 1-hydroxy-naphthyl） -benzothiozolato） （ HNBT） and the corresponding red emitting phosphorescent iridium（ Ⅲ） complex，Ir（ ppy） 2 （ NBT） with 2-phenylphridine（ ppy） as first ligand are designed and synthesized． Saturated red-emitting electrophosphorescent devices using Ir（ ppy） 2 （ NBT） as emission center are fabricated． The thermal，photophysical，and electroluminescent properties of Ir（ ppy） 2 （ NBT） are investigated in detail． It is noteworthy that the emission spectrum shape of complex Ir（ ppy） 2 （ NBT） is similar to Gauss，which has only one emission peak centralized 614 nm with a full-width at half-maximum of 65 nm． The optimized device exhibits a maximum brightness of 6 400 cd / m2 and the peak current efficiency is 4． 53 cd / A．
发光的量子效率按照公式（ 1） ，通过比较标 准样 品 和 未 知 样 品 发 射 光 谱 的 积 分 面 积 计 算［2］：
168
发光学报
第 33 卷
Weight / % Intensity / a. u.
Φunk
=
Φstd Iunk
/
Aunk Astd
/ Istd ηunk
/
η2 std
，
（ 1）
E-mail： zhangly1103@ yahoo． com． cn
第2 期
张丽英，等： 新型红色磷光铱配合物的合成与电致发光性能
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1引 言
在过去几年里，基于磷光铱的有机电致发光 器件（ OLEDs） 的发光波长已经可以覆盖整个可 见光区［1-8］。但是，红色磷 光 铱 配 合 物 仍 然 存 在 发光量子效率低、色纯度差的问题。含有同一配 体的三元磷光铱配合物在制备方面要求较高，相 对而言，基于混合配体的磷光铱配合物在合成方 面则比较简单。虽然含有 8-羟基喹啉衍生物的 金属配合物 的 报 道 很 多［9-12］，但 是 相 关 的 磷 光 铱 配合 物 的 报 道 却 非 常 少［11-12］。2007 年，Slugovc 研究小组报道了 3 个含有 8-羟基喹啉衍生物的磷 光铱配合物，他们的研究结果表明，这类配合物的 制备方法比较简单，并且铱配合物的发光颜色可 以通过控制喹啉配体来调节［12］； 但是，所获得的 器件的性能并不太理想。
1 H NMR （ CDCl3 ，500 MHz ） δ ∶ 6． 752 （ d， 3H） ，7． 835（ m，5H） ，8． 647（ d，2H） 。
OH
CHO
N
SH +
OH PTSA/CHCl3 reflux, 24 h
+ S
NH2
Cl
Ir Ir
N
Cl N
2
Na2CO3 CH2Cl2/CH3OH V∶V=1∶1 6 h
1 H NMR （ CDCl3 ，500 MHz ） δ ∶ 6． 10 （ d， 2H） ，6． 62 （ t，2H） ，6． 89 （ t，2H） ，6． 76 （ d， 3H） ，7． 32 （ t，2H） ，7． 49 （ d，2H） ，7． 86 （ d， 2H） ，7． 94（ m，5H） ，8． 72 （ d，2H） 。
本文设 计 并 合 成 了 新 颖 的 含 羟 基 辅 助 配 体 HNBT 及 其 相 应 的 红 色 磷 光 铱 配 合 物 （ ppy） 2 Ir（ NBT） ，通 过 调 节 辅 助 配 体 有 效 地 将 Ir（ ppy） 2 （ acac） 的绿光调节到红光，并对其热稳 定性、光致发光、寿命进行了研究。采用真空蒸镀 的方法，以 Ir（ ppy） 2 （ NBT） 为发光中心制备了红 色有机磷光器件。最佳器件在电压为 15 V 时达 到最大亮度，为 6 400 cd / m2 ； 在电流密度为 11． 71 mA / cm2 时获得最大效率，为 4． 53 cd / A。
2
NS
Ir
N
O
2
图 1 配体和配合物的合成示意图 Fig． 1 Synthesis routes of the ligand and complex
2． 2 配合物 Ir（ ppy）2 （ NBT） 的制备 配合物 Ir （ ppy） 2 （ NBT） 按照文献［13］报道
的方 法 合 成。称 取 IrCl3 ·3H2 O （ 243 mg，0． 68 mmol） 、Hppy（ 1． 36 mmol） 、18 mL 2-乙二醇单乙 醚及 6 mL 水加入到 50 mL 三口瓶中，氮气保护下 于 120 ℃ 回流 24 h，反应过程中有沉淀生成。将 反应体系冷却至室温，加水 10 mL，然后将沉淀过 滤，并用水、乙醇冲洗，得到橙色固体产物，即氯桥 二聚物（ ppy） 2 Ir（ μ-Cl） 2 Ir（ ppy） 2 。接着在装有混 合溶剂 CH2 Cl2 / CH3 OH 的两 口 瓶 中 加 入 氯 桥 二 聚物（ ppy） 2 Ir（ μ-Cl） 2 Ir（ ppy） 2 与配体 HNBT（ 377 mg，1． 36 mol） ，氮气保护条件下 80 ℃ 反应 20 h， 溶液变成红棕色。用旋转蒸发器将溶剂蒸干，得 到红棕色固体，用层析色谱法分离提纯，洗涤剂配 比为 V（ 乙酸乙酯） ∶ V（ 石油醚） = 1 ∶ 1，得到红色 的晶体粉末。产率为 60% 。
3 结果与讨论
3． 1 热稳定性 图 2 给出了配合物 Ir （ ppy） 2 （ NBT） 的 TGA
曲线。 Ir （ ppy ） 2 （ NBT ） 的 T10% 为 400 ℃ ，且 Ir（ ppy） 2 （ NBT） 有两个失重区： 首先是以 407 ℃ 为中心，从 271 ℃ 开始，终止于 504 ℃ ，实际失重 33． 76% ，通过失重的百分比判断，应归属为HNBT 的分解（ 理论失重 35． 56% ） ； 第二个失重区是从 521 ℃ 开始，在该区配合物剧烈失重，这是由于环 金属配体的分解造成的。总之，Ir （ ppy） 2 （ NBT） 展示了较高的热稳定性，有利于用真空蒸镀的方 法来制备 EL 器件。
ZHANG Li-ying1* ，LI Bin2 ，LIU Xiu-ying1 ，WANG Jian-xing1
（ 1． College of Science，Henan University of Technology，Zhengzhou 450001，China； 2． State Key Laboratory of Luminescence and Applications，Changchun Institute of Optics， Fine Mechanics and Physics，Chinese Academy of Sciences，Changchun 130033，China）
第 33 卷 第 2 期 2012 年 2 月
发光学报
CHINESE JOURNAL OF LUMINESCENCE
文章编号： 1000-7032（2012）02-0166-05
Vol. 33 No. 2 Feb． ，2012
新型红色磷光铱配合物的合成与电致发光性能
张丽英1* ，李 斌2 ，刘秀英1 ，王建星1
其中，Φunk是样品的发光量子效率； Φstd 是硫酸奎
宁的发光量子效率，为 0． 546； Iunk 和 Istd 分别是未
知样品和硫酸奎宁的发光强度的面积积分； Aunk
和 Astd分别是未知样品和硫酸奎宁在指定激发波
长下的吸收强度。ηunk 和 ηstd 是相应溶剂的折射
率（ 考虑的是纯溶剂） 。
Anal． Calcd for C39 H26 IrN3 OS ∶ C 50． 96，H 2． 85，N 4． 57； found： C 50． 02，H 3． 56，N 5． 43。 2． 3 磷光寿命和发光量子效率的测定
磷光寿命的测定： 样品由一 355 nm Nd∶ YAG 三倍频泵浦的激光器激发，脉冲宽度为 3 ns。发 射光通过 TR550 双光栅单色仪分光和 R955 光电 倍增管以及 162 信号平均器测量获得，数据按双 指数衰减拟合。
关 键 词： 电致磷光； 铱配合物； 红光； 有机电致发光
中图分类号： TN383 + ． 1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
文献标识码： A
DOI： 10． 3788 / fgxb20123302． 0166