Page 154 - 《精细化工》2020年第4期

·788· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

1.3 OLED 器件制备与测试
为了研究 3 种金属 Ir(Ⅲ)配合物作为有机电致
发光 材料 的电 致发 光性 能， 制备了 3 种以
Ir(CH 3ppy) 2(detd)、Ir(CH 3ppy) 2(tmd)、Ir(CH 3ppy) 2(acac)
为发光中心的有机发光二极管（OLEDs）：ITO/
HAT-CN(15 nm)/TAPC（50 nm）/TCTA(5 nm)/TCTA:X
（8%,15 nm）/Bepp 2 （35 nm）/LiF(1 nm)/Al。其中，
氧化铟锡（ITO）为阳极，HAT-CN（2,3,6,7,10,11-
六氰基 -1,4,5,8,9,12- 六氮杂苯 并 菲）和 TAPC

〔4-[1-[4-[二(4-甲基苯基)氨基]苯基]环己基]-N-(3-
图 1 化合物Ⅲ、化合物Ⅳ和化合物Ⅴ的 TG 曲线
甲基苯基)-N-(4-甲基苯基)苯胺〕分别为空穴注入材 Fig. 1 TG curves of compounds Ⅲ, Ⅳ and Ⅴ
料和空穴传输材料，TCTA〔4,4',4''-三(咔唑-9-基)
三苯胺〕为主体材料，将质量分数 8%的上述 3 种金 2.2 紫外-可见光谱测定
属铱配合物掺杂其中作为有机发光层，Bepp 2 （吩基 金属铱配合物Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的紫外吸收光谱如图
吡啶铍）为电子传输材料，LiF/Al 组成双阴极。基 2 所示。
片处理方法如下，超声：使用德国豪玛（HELLMA）
公司 320.003 型元器件专业清洗液超声 90 min；清
洗：手套清洗，去离子水清洗；烘干：通风烘箱，
120 ℃烘 1 h，氧等离子体处理：氧气，压强 15 Pa，
–5
6 min，烘烤 60 min。实验开始压强：3.0×10 Pa，
腔体温度：48 ℃。
2
器件的基板采用 ITO 玻璃（15 Ω/cm ），首先
使用氧等离子轰击 20 min，然后进行有机镀膜，
15 nm 的空穴注入材料 HAT-CN，50 nm 的空穴传输
材料 TAPC 首先被沉积在 ITO 玻璃基板上，然后客

体材料与主体材料通过共蒸镀的形式构成 15 nm 的 图 2 化合物Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的 UV-Vis 谱图
发光层，接着是 35 nm 的电子传输层 Bepp 2 ，1 nm Fig. 2 UV-Vis absorption spectra of compounds Ⅲ, Ⅳ
的 LiF 作为电子注入层和 100 nm 的阴极 Al。在材 and Ⅴ

–5
料蒸镀沉积时，真空室压力保持在 1×10 Pa 以下。 由图 2 可知，配合物在 250~280 nm 有强吸收峰，
器件的表征 采用计算机 控制的 Keithley Source 摩尔吸收系数在(6~5.4)×10 L/(mol·cm)，为苯基吡
3
2400/2000 和 PR650 电流-电压-亮度计，电致发光光 啶配体芳香环电子 π-π*跃迁产生。值得注意的是，3
谱在 F-2500 型荧光分光光度计测得，所有测试均在 个化合物在 450~470 nm 有几个强度较弱的低能吸
室温大气压下测得。 收峰，这是典型的 Ir（Ⅲ）配合物的吸收。这些吸

收分别来自自旋允许的单线态金属到配体吡啶单元
2 结果与讨论
1
的电荷跃迁（ MLCT）及配体苯环单元到配体吡啶
1
2.1 热重分析 单元的电子跃迁（ LLCT），及通过自旋轨道耦合
图 1 是金属铱配合物Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的 TGA 曲线， 而部分允许的三线态金属 d 轨道到配体吡啶单元的
3
从图 1 可以看出，含有辅助配体 acac 的金属铱配合 电子跃迁（ MLCT） [18,21] 。
物Ⅴ的热稳定性最好（样品失重 5%的温度为 340 2.3 荧光光谱测定
℃），金属铱配合物Ⅲ、Ⅳ的热稳定性相近，样品 图 3 是化合物Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ在二氯甲烷溶液（浓
–4
失重 5%时温度分别为 304 和 316 ℃。这是由于辅助 度均为 1×10 mol/L）中液体状态下的荧光光谱
配体乙酰丙酮含有支链较少，根据立体效应和电子 （PL）。由图 3 可知，激发波长在 250~280 nm 时，
效应可知 [21] ，其很难旋转产生更多的自由基，而化 化合物Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的最大发射波长分别为 530.8、
合物Ⅲ、Ⅳ有较多的支链结构，可以形成更多的自 534.2、524.8 nm。化合物Ⅲ较化合物Ⅴ红移了 6 nm，
由基而降低了稳定性。三者在失重 5%时的温度都大 化合物Ⅳ比化合物Ⅲ红移了 3.4 nm。红移或者蓝移
于 300 ℃，基本可以满足 OLED 器件在高温地区正 主要由电子效应和空间效应引起，3 种辅助配体
常工作的需要。 acac、detd、tmd 的配位原子均为氧，电子效应基本