常温苯基吡啶配体铱磷光材料的合成及性质

                                                              配体及铱化合物的合成路线

       开发高效率的磷光材料成为许多研究者关注的热点. 在众多的重金属配合物中, 金属Ir(III)的配合物具有较优的发光特性. 在三基色磷光材料中, 红、绿光材料已基本能够满足制备高效率磷光有机电致发光器件(PhOLED)的要求, 而蓝光材料由于具有较宽的带隙, 还面临重大的挑战.

       含N,N’-芳香杂环(N^N)配体的铱金属配合物, N^N配体属于强场配体, 分子最低占据轨道(LUMO)以及其发射态通常由N^N配体控制, 通过调节N^N配体, 可以调控金属Ir(III)到配体的电荷转移跃迁(MLCT)能量, 使Ir(III)的e_g与t_2g的分裂程度加大, 造成t_2g与环金属配体的π*带隙变大, 光谱蓝移. 因此制备含N^N配体的铱金属配合物是蓝光发射材料的新发展方向. 台湾清华大学的Cheng教授以N^N配体基Ir(III)金属配合物作为发光材料, 获得了具有较高蓝光色纯度的PhOLED器件.

       太原理工大学物理与光电工程学院, 郝玉英等人以2-苯基吡啶（ppy）为主配体, 2-(2-吡啶)苯并咪唑(pybiH)为辅助配体合成了一种室温蓝绿色磷光发射材料二(2-苯基吡啶)(2-(2-吡啶)苯并咪唑)合铱(III) ((ppy)₂Ir(pybi)),通过傅里叶变换红外(FTIR)光谱、核磁共振氢谱(¹H NMR)、质谱(MS)、元素分析对其结构进行了表征. 利用紫外-可见吸收光谱、荧光激发和发射光谱、循环伏安曲线, 结合含时密度泛函理论(TD-DFT)模拟计算研究了(ppy)₂Ir(pybi)的光物理特性及能级结构, 并研究了其电致发光性能. (ppy)₂Ir(pybi)的紫外吸收峰分别位于250, 295, 346和442 nm, 与理论模拟计算吻合得很好;(ppy)₂Ir(pybi)为蓝绿光发射, 发光峰分别位于495 和518 nm; (ppy)₂Ir(pybi)的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)能级分别为-6.11和-3.43 eV, 光学带隙为2.68 eV; 以(ppy)₂Ir(pybi)为掺杂剂, 4,4’-N,N’-二咔唑基联苯(CBP)为主体材料, 制备电致磷光器件, 电致发射峰位于508 nm, 最大亮度为8451 cd·m^-2,最大电流效率为17.6 cd·A^-1.这些研究为(ppy)₂Ir(pybi)在有机电致发光领域的应用提供实验依据.