D-A 型环金属铱配合物
环金属铱配合物作为有机/聚合物电致发光器件(OLEDs/PLEDs)中一类重要的发光材料由于具有100%的内量子效率、通过改变分子结构容易调节发光颜色等优点, 近年来一直是电致发光和光化学传感器领域研究的热点. 在红绿蓝三基色发光材料中, 蓝光材料存在能量高, 易通过非辐射方式失活, 发光效率相对较低等问题. 因此, 研究环金属铱配合物蓝光材料的分子结构与光电性能的关系, 对于实现OLEDs/PLEDs 在固态全色显示和照明中的应用是至关重要的.
目前, 文献报道的环金属铱配合物蓝光材料主要包括2,4-二氟苯基吡啶铱配合物、苯基吡唑-铱配合物、苯基三唑-铱配合物、2-苯基咪唑吡啶-铱配合物. 通过选择不同的主体材料, 它们在OLEDs 中的最大外量子效率超过了20%, 能量效率达到了54lm/W.
影响环金属铱配合物蓝光材料在器件中的电致发光效率的主要因素包括(1)环金属铱配合物的发光性能;(2)环金属铱配合物的载流子传输性能; (3)主体材料. 针对这些影响因素, 近年一些研究者开展了环金属铱配合物蓝光材料的分子功能化研究. 分子功能化的主要策略是通过共轭和非共轭两种连接方式在环金属铱配合物结构中引入树枝状功能基, 获得新型的功能化环金属铱配合物发光材料. 这些功能化的环金属铱配合物发光材料显示了改善的光电性能和载流子传输性能. 但是, 共轭连接方式通常导致环金属铱配合物发光光谱红移, 不利于实现深蓝光的发光.
基于此, 湘潭大学环境友好化学与应用教育部重点实验室朱卫国等人设计合成了一类新型的基于咔唑和噁二唑功能基的D-A 型环金属铱配合物, 并研究了这类材料的光电性能. 研究结果显示: 这类磷光材料与母体化合物二[2-(4',6'-二氟苯基)吡啶-C2,N'](吡啶-2-甲酸)合铱(III) [(dfppy)2Ir(pic)]相比, 具有更好的热稳定性、更强的红移紫外吸收峰、更高的荧光量子效率以及改善的电化学和电致发光性能. 它们在CH2Cl2中的最大紫外吸收波长为297nm, 最大发光波长为476 nm; 在固态下的最大发光波长红移至(526±6) nm; 其中环金属铱配合物(t-Bu-OXDdfppy)2Ir(pic-Cz)在聚合物发光器件中的发光效率为2.5cd/A, 远远高于(dfppy)2Ir(pic)器件的发光效率.