介绍研究稀土配合物作为发光材料的使用oled(有机光发射装置)最近引起了相当大的关注[1 - 8]。亚博网站下载与普通荧光和磷光化合物、稀土配合物显示亮度效率高和锋利的发射波段涉及电子与内心有关f中央稀土金属离子的轨道。稀土配合物的报道,铕配合物研究最多出现由于强烈红色发光能力广泛利用于全彩显示[2]。几个铕配合物被雇佣为红色的发射器在电致发光器件(1 - 8)。由于独特的激励机制,铕配合物电致发光器件中使用发出红光在同一频率,尽管铕中心上的配体不同[9]。使用铕配合物电致发光器件制备的掺杂物,主机的选择材料和洞拦截器是非常有限的,因为很低洼HOMO水平对大多数铕配合物。亚博网站下载几组已经成功地利用CBP产生饱和红光(4,4’-N, N '-dicarbazole-biphenyl)作为主机和BCP (2 9-dimethyl-4 7-diphenyl-1 10-phenanthroline),小胡子(3 - [biphenyl-4-yl] - 4 -苯基- 5 - [4 -叔丁]phenyl-1 2 4-triazole)或铕复杂本身洞拦截器[1,2,4 - 6]。 在最近的一篇论文[10]报道,我们使用铕复杂欧盟(TTA)3(DPPz), TTA = 2-thenoyltrifluoroacetonate DPPz = dipyrido [3 a: 2 ', 3 ' - c]吩嗪,作为电致发光的红色发射设备。其中一些设备排放饱和红光亮度大于1000 cd / m2。在本文中,我们准备与一个强大的电子捐赠氨基邻二氮杂菲衍生物和新的基于这些新配体和铕配合物电致发光器件中使用这些复合物为红色的发射器。 实验一般信息所有反应在氮气气氛下进行密封的反应容器。1 10-Phenanthroline-5 6-epoxide根据文献合成方法[11]。哌啶、二乙胺和其他化学物质被用作购买。熔点测定在法戈MP-2D熔点仪未修正的。1H NMR光谱被记录,瓦里安汞400光谱仪。高分辨率质谱得到Finnigan垫- 95 xl的乐器。元素分析是用贺利氏CHN-O快速工具。紫外可见光谱被记录在一个日立u - 3300模型而光致发光(PL)光谱被使用日立f - 4500荧光分光光度计。 OLED制造和测量EL设备基于铕配合物通过真空沉积制造材料的清洁玻璃预镀上了一层铟锡氧化物(薄层电阻25欧姆/平方)亚博网站下载10点6托。每个有机化合物的沉积率是0.1 - -0.3 nm / s和铕复杂是0.005 - -0.01 nm / s。形成了阴极co-evaporation Mg和Ag Mg: Ag 10:1比例和总厚度55纳米,紧随其后的是真空沉积的Ag(100海里)。共沉积率0.5毫克和Ag)是-0.6和0.05 - -0.06 nm / s,分别;Ag)的沉积率为0.3 nm / s。发光二极管的有效面积9.00毫米2。电流、电压和测量光强度同时使用一个源表(吉时利2400)和光学计(新港1835 - c)配备了硅光电二极管(新港818)。EL光谱测量的荧光分光光度计(日立f - 4500)。国际l 'Eclairage委员会(CIE)值计算数据的基础上EL光谱[12]。根据CIE 1931系统,X =ΣP (λ) x (λ)dλY =ΣP (λ)y (λ)dλ和Z =ΣP (λ)z (λ)dλ;在P (λ)的排放强度EL光谱,x (λ),y (λ)和z (λ)比对功能。因此,设备的CIE x和y的值等于x / (x + y + Z)和y / (x + y + Z),分别。氧化电位得到模型CHI600A电化学分析仪。HOMO欧盟复合物水平计算基于他们的氧化电位,而LUMO计算基于HOMO能级和最低吸收紫外可见吸收光谱的边缘。 合成5-Diethylamino-1 10-phenanthroline (DEP)[11]的制备部需要两个步骤。(1)1 10-phenanthroline-5 6-epoxide(0.40克,2.04更易)溶解在水的混合物(20毫升)和二乙胺(20毫升)。氮在环境温度下的反应混合物搅拌过夜。水(20毫升)添加和二氯甲烷混合物提取。合并后的有机相干了Na2有限公司3然后集中在一个旋转蒸发器。原油产品是通过层析进一步纯化给所需的纯产品5-diethylamino-5 6-dihydro-6-hydroxy-1, 10-phenanthroline (0.48 g, 86%)。(2)暂停不(60%,0.8 g)在干燥的四氢呋喃(40毫升),5-diethylamino-5, 6-dihydro-6-hydroxy-1, 10-phenanthroline (0.48 g)的添加。混合物在氮气下回流4 h。甲醇(10毫升)然后添加慢慢熄灭不过剩。溶剂在真空蒸发和产品是由硅胶柱纯化使用己烷/二氯甲烷(1/3)作为洗脱液给5-diethylamino-1 10-phenanthroline作为一个褐色油(90%,0.38 g)。1H NMR (CDCl3,δ):1.07 (t, J = 6.8赫兹,6 H), 3.22 (q, J = 6.8赫兹,4 H), 7.22(年代,1 H), 7.48 (dd, J = 8.0, 8.0赫兹,1 H), 7.58 (dd, J = 8.0, 8.0赫兹,1 H), 8.05 (d J = 8.0赫兹,1 H), 8.61 (d J = 8.0赫兹,1 H), 9.00 (d J = 8.0赫兹,1 H), 9.11 (d J = 8.0赫兹,1 H)。,8经(m / z):计算的C16H17N3251.1423,发现251.1422。 5-Piperidine-1 10-phenanthroline(π苯酚的)用于合成的过程PiPhen类似于部和哌啶(20毫升),而不是使用二乙胺。步骤1和2的收益率分别为82%和85%,分别。1H NMR (CDCl3,δ):1.60 - 1.82 (m, 6 H), 3.04 (t, J = 6.8赫兹,4 H), 7.18(年代,1 H), 7.51 (dd, J = 8.0, 8.0赫兹,1 H), 7.59 (dd, J = 8.0, 8.0赫兹,1 H), 8.07 (d J = 8.0赫兹,1 H), 8.53 (d J = 8.0赫兹,1 H), 9.00 (d J = 8.0赫兹,1 H), 9.12 (d J = 8.0赫兹,1 H)。,8经(m / z):计算的C17H17N3263.1422,发现263.1422。 一般程序铕配合物的合成[13]一个25 mL下侧臂瓶氮添加EtOH(10毫升),β-diketone(3更易)和三乙胺(3更易)。10分钟后,瓶添加邻二氮杂菲衍生物(1更易)然后EuCl3(1)更易被注入到烧瓶一滴一滴地。反应混合物加热,使在50 ~ 60°C在氮气下一个适当的时间(3 ~ 5 h)。反应混合物冷却至室温。溶剂被减压和残留用水洗。原油产品然后再结晶80%乙醇提供所需的产品。产品被进一步净化升华在4 ~ 6×103Pa。产品产量、熔点、元素分析数据下面列出。 欧盟(TTA)3(DEP) (Eu-DEP)。收益率:83%。177 Mp。o肛交。计算的。N H C: 45.03: 2.74: 3.94,发现C: 44.83, 2.72 N: 3.80。 欧盟(TTA)3(PiPhen) (Eu-PiPhen)。收益率:80%。162 Mp。o肛交。计算的。N H C: 45.65: 2.71: 3.89,发现C: 45.78, 2.90 N: 3.88。 结果与讨论铕配合物的合成Aminophenanthroline衍生品成功准备通过三步过程如图1所示。1,10-Phenanthroline第一氧化是一个1,10-phenanthroline-5 6-epoxide,然后与氨基化合物反应给相应的5-amino-6-hydroxy-phenanthroline。脱水的羟基化合物提供所需的产品在70 ~ 77%的收益率(方案1)。从EuCl铕配合物被准备32-thenoyltrifluoroacetone (TTA),相应的邻二氮杂菲衍生物的三乙胺在80ºC ~ 83%乙醇产量(方案2)。这些铕配合物进一步纯化真空升华(220ºC, 5 x105设备制造前托)。 铕配合物的物理性质铕配合物的紫外吸收和PL数据(Eu-DEP和Eu-PiPhen表1中列出了一些。这些复合物的紫外和PL光谱在二氯甲烷的解决方案是显示在图2。尽管菲罗啉配体上取代基的不同,这两个配合物显示相同的吸收峰和发射最大值。这两个化合物铕发出强烈的大幅红乐队~ 612纳米溶液和固态。这个乐队是一个欧盟的特征3 +由于过渡排放5D0→7F2中央铕金属离子[9]。最高占据分子轨道(人类)和最低未占据这些铕配合物的分子轨道(LUMO)测定和表1中列出。HOMO能量的这些产品都是在ca ~ 5.6 eV远高于那些报道对大多数铕配合物。结果表明,氨基酸组在这两个配合物极大地影响人类的复合物。
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图1所示。邻二氮杂菲配体的化学结构和铕配合物。 |
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图2。的紫外可见吸收和PL光谱Eu-DEP和Eu-PiPhen在CH2Cl2解决方案。 |
表1。铕配合物的物理性质一个
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Eu-DEP |
270 (80700),294 (80600),340 (125000) |
612年 |
5.6 |
2.7 |
Eu-PiPhen |
272 (54500),294 (61510),340 (87600) |
612年 |
5.6 |
2.7 |
一个以一个以结构的解决方案。b激发波长为380 nm。 基于铕配合物电致发光器件了解红色的发射器的铕配合物电致发光效率设备,设备有几个是捏造。图3显示了一般配置的设备复杂铕掺杂进海关与边境保护局。兼总经理(4,4’bis (N- (p甲苯基)-N-phenyl-amino]联苯)或NPB (44 - bis (N-(1 -萘基)N-phenylamino]联苯)作为空穴传输层的厚度50 nm。复杂掺杂铕CBP或TPBI(1、3、5 -三羟甲基氨基甲烷(液N——phenylbenzimidazol 2-yl]苯)是发光层,虽然BCP拦截器作为一个洞。电子运输Alq(三羟甲基氨基甲烷8 -羟基喹啉)(液)或TPBI。这些设备的详细的设备结构和关键特性如表2所示。
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图3。一般的设备配置与复杂的铕掺杂进海关与边境保护局。 |
表2。欧洲oled的性能一个
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一个 |
4.7 |
0.52,7.4 |
779年,12.4 |
0.96,7.4 |
0.41,7.4 |
(0.59,0.32) |
B |
4.6 |
0.83,6.6 |
555年,12.6 |
1.62,6.6 |
0.77,6.6 |
(0.61,0.32) |
C |
6.3 |
1.74,8.6 |
751年,16.8 |
3.45,8.6 |
1.26,8.6 |
(0.65,0.33) |
D |
6.0 |
0.68,10.2 |
767年,15.8 |
1.31,10.2 |
0.41,9.8 |
(0.61,0.33) |
E |
7.3 |
0.16,11.2 |
249年,16.0 |
0.30,11.2 |
0.09,10.8 |
(0.64,0.34),10 v |
F |
8.1 |
0.14,13.2 |
221年,18.6 |
0.28,13.2 |
0.07,13.2 |
(0.64,0.34),10 v |
一个外部量子效率(的数据ηext)、亮度(L),电流效率(ηc)和功率效率(ηp)设备的最大值。b一个:兼总经理(50 nm) / Eu-DEP: CBP (4.5%, 30 nm) / BCP (30 nm) / Alq(25海里);B:兼总经理(50 nm) / Eu-DEP: CBP (7.2%, 30 nm) / BCP (30 nm) / Alq(25海里);C:NPB (50 nm) / Eu-PiPhen: CBP (5.3%, 30 nm) / BCP (30 nm) / Alq(25海里);D:NPB (50 nm) / Eu-PiPhen: CBP (7%, 30 nm) / BCP (30 nm) / Alq(25海里)。E:NPB (20 nm) / CBP (20 nm) / Eu-DEP: TPBI (9.6%, 40 nm) / TPBI (10 nm);F:NPB (20 nm) / CBP (20 nm) / Eu-PiPhen: TPBI (10%, 40 nm) / TPBI(10海里)。 设备一个和B使用Eu-DEP有diethylaminophenanthroline掺杂剂有相同的设备配置的ITO /信息/Eu-DEP:CBP / BCP / Alq但不同掺杂剂浓度7.2%和4.5。的EL光谱设备一个存在跟踪发射线~ 400 nm和强劲的红色发射的欧盟3 +在612纳米(图4 (a))。增加的浓度Eu-DEP有效淬灭了400 nm排放7.2%(图4 (b))。设备的CIE坐标B基于EL计算数据(0.61,0.32)。亮度和电压电流密度与这些设备的特点是显示在图5。详细的电致发光数据也表2所示。设备的最大亮度一个和B是779和555 cd / m2,分别。外部量子效率0.83%,电流效率1.62 cd / A和功率效率0.77 lm / W从设备得到B。
![AZoJoMo - AZoM材料杂志》在线设备的EL亚博网站下载光谱(兼总经理(50 nm) / Eu-DEP: CBP (4.5%, 30 nm) / BCP (30 nm) / Alq(25海里)]在应用潜力5 V ~ 17。](//www.washintong.com/work/kWfhsWyNQW0iTbit6cl5_files/image006.gif)
![AZoJoMo - AZoM材料杂志》在线(b)的E亚博网站下载L光谱设备b(兼总经理(50 nm) / Eu-DEP: CBP (7.2%, 30 nm) / BCP (30 nm) / Alq(25海里)]在应用潜力5 V ~ 17](//www.washintong.com/work/kWfhsWyNQW0iTbit6cl5_files/image007.gif)
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图4。(a)的EL光谱设备一个(兼总经理(50 nm) /Eu-DEP:CBP (4.5%, 30 nm) / BCP (30 nm) / Alq (25 nm)]应用潜力5 V ~ 17 V (b)的EL光谱设备B(兼总经理(50 nm) /Eu-DEP:CBP (7.2%, 30 nm) / BCP (30 nm) / Alq (25 nm)]应用潜力5 V ~ 17。 |
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图5。的亮度和电流密度与电压特性的设备一个和设备B。 |
Eu-PiPhen类似aminophenanthroline配体Eu-DEP也用于制造设备。设备C和D有两个掺杂剂浓度7%和5.3的Eu-PiPhen和使用NPB洞运输车,CBP作为东道主,BCP洞拦截器和Alq电子运输车。设备性能和配置如表2所示。的EL光谱设备C和D显示几乎纯红色发光的应用潜力6到16 V(图6)。EL CIE坐标计算的数据为这两个设备在8 V(0.65, 0.33)和(0.61,0.33),分别。设备的CIE坐标C出现在的位置NTSC标准红色(x = 0.65, y = 0.33)。这CIE坐标是最好的报告设备将铕复杂的一个红色的发射器。亮度和电压电流密度与这些设备的特点是显示在图7。图7场致发光数据提取表2中列出。设备C和D展览类似的最大亮度,751年和767年cd / m2分别,但设备C显示设备相比更好的效率D。外部量子效率为1.74%,电流效率为3.45 cd / A和1.26 lm / W的功率效率的设备C在这些设备中最高的。
![AZoJoMo - AZoM材料在线杂志的EL光谱装亚博网站下载置C (NPB (50 nm) / Eu-PiPhen: CBP (5.3%, 30 nm) / BCP (30 nm) / Alq(25海里)]在应用潜力6 V ~ 16 V。](//www.washintong.com/work/kWfhsWyNQW0iTbit6cl5_files/image009.gif)
![AZoJoMo - AZoM材料在线杂志的EL光谱装亚博网站下载置D (NPB (50 nm) / Eu-PiPhen: CBP (7%, 30 nm) / BCP (30 nm) / Alq(25海里)]在应用潜力6 V ~ 16 V。](//www.washintong.com/work/kWfhsWyNQW0iTbit6cl5_files/image010.gif)
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图6。(a)的EL光谱设备C(NPB (50 nm) /Eu-PiPhen:CBP (5.3%, 30 nm) / BCP (30 nm) / Alq (25 nm)]应用潜力6 V ~ 16 V (b)的EL光谱设备D(NPB (50 nm) /Eu-PiPhen:CBP (7%, 30 nm) / BCP (30 nm) / Alq (25 nm)]应用潜力6 V ~ 16 V。 |
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图7。亮度和电流密度与电压设备C和设备的特点。 |
TPBI也被选为主持人EL掺杂铕配合物的设备。值得注意的是TPBI的发射光谱是非常相似的,海关与边境保护局(图8)。此外,巨大的能量差距TPBI涵盖了HOMO和LUMO铕配合物的水平。设备E-F与设备结构(NPB (20 nm) / CBP (20 nm) /欧盟:TPBI (x % 40海里)/ TPBI (10 nm)],铕配合物=Eu-DEP和Eu-PiPhen,。
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图8。海关与边境保护局的PL光谱和TPBI薄膜。 |
设备E组成的9.6%Eu-DEP在TPBI显示只有欧盟的红色发光特征+ 3在612纳米。设备F使用Eu-PiPhen作为掺杂剂相同的设备配置的设备E显示了相同的发射字符。对于设备,应用潜力的EL光谱不改变10 ~ 14 V。CIE坐标计算的EL数据(0.64,0.34)非常接近,NTSC标准的红色(x = 0.65, y = 0.33),但这两个设备的最大亮度超过200 cd / m2。这些设备的详细数据也列在表2。 厄尔设备与设备装置的结构类似于C但使用欧盟(TTA)3(苯酚的)(Eu-Phen)作为掺杂剂比较的发射器是捏造的。这个设备发出,除了红灯在612海里从欧盟中心,少量的光从CBP和Alq最大值ca分别为400和510海里。发出光的部分形成CBP和Alq操作电压的增加而增加。在8 V是CIE坐标(0.59 x = y = 0.33)和外部量子效率和电流效率分别为1.50%和2.91 cd / A,分别对于这个设备。因此,设备的基础上Eu-DEP和Eu-PiPhen似乎释放出更多的饱和红光比设备使用Eu-Phen作为掺杂剂排放国。邻二氮杂菲环上的氨基的存在复合物Eu-DEP和Eu-PiPhen对这种现象可能是负责任的。Eu-DEP和Eu-PiPhen展示人类水平5.6 eV。0.4 eV值高于其他铕配合物的报道,没有一个电子捐赠组邻二氮杂菲环。的HOMO和LUMO水平这两个铕配合物的HOMO和LUMO水平(分别为5.9和2.4 eV) CBP分子模拟作为基质材料的设备。空穴和电子在CBP层很容易被困在铕配合物作为掺杂剂排放导致铕掺杂物的排放。铕配合物的出现在人类水平~ 6 eV,这些复合物的空穴和电子捕获不利于当这些配合物掺杂在CBP层由于CBP的人类是高于铕配合物。电子空穴的复合不仅发生Eu-Phen分子,而且在CBP分子和Alq层。观察CBP的光发射和Alq层除了红色发光Eu-Phen为Eu-Phen-based设备可以归因于复杂Eu-Phen的HOMO水平低。 结论我们合成了两个新的铕配合物组成的一个电子基邻二氮杂菲配体上取代基。这些配合物排放特征红光强烈在溶液和固态,被用来作为红色掺杂剂发射器在电致发光器件。最大亮度超过700 cd / m2和优秀的CIE价值取得了一些europium-based设备。欧盟(TTA)3(PiPhen)的设备展览CIE(0.65, 0.33)的坐标点NTSC标准的红色和显示外部量子效率为1.74%,电流效率为3.45 cd / A和1.26 lm / W。目前的结果表明,新配体的设计至关重要,加强基于稀土金属配合物电致发光器件的性能。 确认我们感谢教育部(批准号89 - fa04 - aa)为这项研究的支持。 引用1。足立,m·a·鲍多s·r·福勒斯特,美国Lamansky m·e·汤普森和r . c .邝”:高效的红色Electrophosphorescence设备”。理论物理。列托人。78年(2001)1622 - 1624。 2。h .嗨,j . Steiger r . Schmechel和h·冯·Seggern”三羟甲基氨基甲烷(dibenzoylmethane)液(monophenanthroline)铕(III)基于红色发光有机发光二极管”,j .达成。理论物理。,90年(2001)5357 - 5362。 3所示。j .——h . Hayase k . Hongawa k Nagai k .实在,“亮红色发光有机电致发光设备拥有一个像发射器铕复杂”,达成。理论物理。列托人。65年(1994)2124 - 2126。 4所示。c . j .梁d .赵z . r .香港赵d . x, x y . Liu w·l·李·j·b·彭j .问:于c·s·李和s t·李”提高电致发光器件的性能基于铕情结”,达成。理论物理。列托人。76年(2000)67 - 69。 5。“致发光机制在有机光发射装置采用掺铕螯合在一个宽能隙双相进行主机”,足立,m·a·鲍多和s r·福勒斯特,j .达成。理论物理。,87年(2000)8049 - 8055。 6。m·诺托k .老大和m .时代,“从新的铕复杂高效的红色致发光”,化学。列托人。4(2001)320 - 321。 7所示。w z, c .梁r . Li Li d .赵d .粉丝,d . Wang b·楚藏,l . s .香港s t·李,“稀土复杂高效的发射器在电致发光装置”,放置板牙。13(2001)1241 - 1245。 8。冈本j . Kido和y“有机镧系金属配合物电致发光材料”,化学。亚博网站下载牧师。102年(2002)2357 - 2368。 9。o . l .马耳他、h·f·布里托,j·f·s·塞斯,f . r . Goncalves e Silva, c·梅洛Donega和美国阿尔维斯Jr .)“实验和理论发射量子产率的复合欧盟(thenoyltrifluoroacetonate)32(二苄亚砜)”,化学。理论物理。列托人。282年(1998)233 - 238。 10。p . p .太阳,j . p .段h·t·h . Cheng和施“铕复杂高效的红色的发射器在电致发光设备”,达成。理论物理。列托人。81年(2002)792 - 794。 11。y . b .沈和b·p·沙利文”5-Substituted-1多才多艺的制备路线,10-Phenanthroline配体通过1、10-Phenanthroline 5 6-Epoxide”, Inorg。化学。,34(1995) 6235-6236. 12。d . Malacara“色觉和比色法:理论与应用”,SPIE-The国际光学工程学会、美国华盛顿贝(2002)。 13。l·r·梅尔n . j .玫瑰,e·艾布拉姆森和j·c·拉里斯“一些三价镧系配合物的合成和荧光”,j。化学。Soc。,86 (1964) 5117-5125 详细联系方式 |