稀土金屬EuX2–N 8配合物的電致發光性能

根據光物理和穩定性研究，Eu X 2 –N 8配合物是用于OLED的更好的候選發光體。在裝置制造之前，從它們的紫外光電子能譜（補充圖8）和紫外吸收光譜數據推導了兩個配合物的較高占據分子軌道（HOMO）和較低未占據分子軌道（LUMO）能級 。然后，由于缺乏用于OLED的Eu 2+絡合物的經驗，已經致力于優化器件結構。EuBr 2 –N 8先選擇用于器件優化，其包括：篩選的主體材料，發現空穴輸送層的較佳組合（HTL）和電子傳輸層（ETL），調節所述發射層的在補充部分的厚度 1 - 4。然后，我們遵循優化的條件下，并進一步調節摻雜濃度和EUI的發射層的厚度2 -N 8裝置在補充部分 5 - 6。補充材料中顯示了所用材料，設備優化和性能的詳細信息。 9 – 17和補充表 3 – 8。

對上述過程的基礎上，優化的OLED結構是ITO /的MoO 3（2納米）/ ?，? ' -雙（1-萘基） - ?，? ' -二苯基- （1,1'-聯苯）-4,4'-二胺（NPB，50nm）的/ cyclohexylidenebis [ ?，? ' -二（對甲苯基）苯胺]（TAPC，10納米）/ Eu的X 2 -N 8：4,4'，4 ''-三[苯基（間甲苯基氨基）氨基]三苯胺（m-MTDATA，25 nm）/二苯基[4-（三苯基甲硅烷基）苯基]氧化膦（TSPO1，10 nm）/ 4,7-二苯基-1，10-菲咯啉（Bphen，30 nm）/ LiF（0.7 nm）/ Al。較好的EuBr 2 –N 8設備給出與導通電壓（相當不錯的表現V上6.2 V，較大亮度（的）大號較大）的10200 CD米-2，較大電流效率（CE較大52.8光盤的）-1和較大EQE為15.5％。雖然冠軍裝置通過使用EUI得到2 -N 8作為發射極，所述V上，大號較大值，CE較大值，和EQE較大值是6.5 V，25470 CD米-2，62.4光盤-1，和17.7％，分別。這些結果如圖4所示。 遠遠超過了以前報道的**基于Eu 2+的OLED，EQE較大值為0.01％，L max值為10 cd m -2，V on值為20 V 26。此外，冠軍設備的電致發光壽命確定為2.5 mA cm -2和10 mA cm -2，這略短于基于三（2-苯基吡啶）銥（Ir（ppy）3）的控制設備在相同光譜區域內研究的磷光發射體（補充圖 18））。應當指出的是，這兩種設備都顯示出非常短的壽命，因為這不僅與發射材料有關，而且還與主體材料，電荷傳輸材料，設備制造，密封條件等有關。

圖：Eu X 2 -N 8化合物的器件結構和電致發光性能。

a具有所有有機材料的前沿軌道能級和相應厚度的經過優化的OLED器件結構。在EML中，EuI 2 –N 8的HOMO和LUMO級別以綠色虛線表示。b在從7 V到13 V的不同電壓下，冠軍設備的電致發光光譜。c冠軍設備的電流效率-亮度-外部量子效率（CE-L-EQE）曲線。d冠軍設備的電流密度-電壓-亮度（J–V–L）曲線。

值得注意的是，Eu的X 2 -N 8設備具有相當高的V上的值超過6 V考慮主體材料的帶隙只有3電子伏特（?400nm）的。為了理解該現象，研究了通過在高真空度（10 -5 ?Pa）的真空室中將m-MTDATA中的10 wt％Eu X 2 –N 8摻雜到石英襯底上制成的薄膜的光物理性質。還制作了Eu X 2 –N 8的純膜作為參考。摻雜膜的發射主要位于兩個波段，其中400–470 nm波段（τ?1.2 ns）歸因于主體材料發出的熒光，而500–650 nm波段（τ?102 ?ns）來自補充圖 19中的Eu X 2 –N 8。激發光譜表明，在純膜中，兩個主要激發帶位于320 nm和390 nm左右，這與溶液和固態研究相近。兩種摻雜膜在350 nm處具有幾乎相同的激發帶，表明光能先激發基質材料，然后轉移至摻雜Eu 2+絡合物，而在光致發光過程中并未完全轉移能量。有趣的是，電致發光光譜僅表現出Eu 2+的發射摻雜濃度（7 wt％）低于光致發光研究中的化合物。因此，我們初步提出，載流子重組主要發生在摻雜材料中而不是主體材料中，其中配體的激發導致高的V on。

總之，合成了四種含Eu 2+的氮雜鹽Eu X 2 –N n（X ?= Br，I，n ?= 4，8），顯示出有希望的光致發光特性：PLQY高（對于N 8配合物約為100％），短激發態壽命（10 2 ?ns）和配體場易于調節的發射。有趣的是，EuI 2 -N 8在研磨過程中表現出可逆的變色性質，這歸因于N 8配體和重結晶的潛在柔韌性。此外，EuX 2 –N 8由于復合物具有良好的空氣/熱穩定性，因此它們被選作OLED的發光材料。經過優化設計后，較好的設備表現出出色的性能，較大EQE為17.7％，亮度為25,470 cd m -2。我們的工作加深了對Eu 2+配合物的光致發光和電致發光性質的理解，并證明了它們在OLED中的應用前景廣闊。

wyf 03.19