本项目属信息显示领域。 有机发光二极管 (Organic Light-Emitting Diodes, OLEDs)是继液晶显示下一代显示。OLEDs 具有自发光、驱动电压低、发光效率高、耗能小、发光颜色丰富等特点，在广阔的显示领域中有很好的应用前景。 基于红、绿、蓝三基色全色显示，绿光和红光材料无论从稳定性、色纯度和发光效率等方面来看，都已达到了实用化的要求。然而，蓝光材料在色纯度、发光效率、稳定性等方面还不够理想。因此，蓝光材料及其器件一直是全世界光电材料及器件科学家关注的热点，2014 年诺贝尔物理学奖授予了在蓝光LED 研究中作出突出贡献的三位日本科学家。蓝光材料有有机小分子、聚芴类高分子和铱、锂、铍、硼、铝、锌等配合物，其中铱配合物是一类发光效率最高的发光材料，因此，它成为筛选优良发光材料的首选材料。然而铱配合物的蓝光器件性能依然不够理想，表现在蓝色深度和纯度不够，发光效率偏低、因此，加快蓝光铱配合物的研究具有重要意义。在国家自然科学基金项目（编号：21562042）研究经费资助下，研究得出如下有科学价值的结论。 （一）FIrpic是一种商业化的常用的蓝光铱配合物，但来自文献和专利公开基于它的器件效率高的报道不多。通过器件结构的优化可以进一步提高它的发光效率，可以为商业化应用提供具有科学价值的器件制作指导。我们设计了如下结构的器件：ITO/MoO3(8 nm)/TAPC (80 nm)/2,6DCZPPY: FIrpic (10 nm,10 wt%) / BmPyPB(40 nm)/Li2CO3/Al [Synthetic Metals 234 (2017) 111–116].该器件的发光效率达到了国际领先水平。如电流效率和能量效率分别高达53.95 cd/A and 51.87 lm/W。这样高效器件，我们归因于以下几个因素：首先是我们使用了以2,6DCZPPY作为主体、FIrpic作为客体的发光层是一种理想的主-客体掺杂结构，因为2,6DCZPPY的HOMO能级比FIrpic的低、比BmPyPB高，而2,6DCZPPY的LUMO能级比FIrpic的高、比BmPyPB低，这就很好地提高载流子平衡传输能力，并且载流子复合产生的能量传给主体，主体高效地传给客体。其次，使用了MoO3和Li2CO3分别作为空穴和电子注入层，极大地提高了它们注入器件的能力。再次，BmPyPB作为电子传输/空穴阻挡层非常适合本器件，超到了很好的电子传输/空穴阻挡的作用，将载流子限制在发光层上。最后，TAPC也起到很好的空穴传输层作用。总之，本器件结构确定是基于FIrpic的高效结构，这为商业化应用提供了科学依据。 （二）对蓝光铱配合物进行了进一步设计合成及其器件性能研究。例如，合成得到FIrdfpic [Synthetic Metals 234 (2017) 111–116]，研究它的光电性质及电致发光性能。发现辅助配体引入两个强吸电子基的氟原子，不但没有使它较FIrpic发光蓝移，相反它发生了红移。我们分析其原因是辅助配体的HOMO和LUMO都提高了，但前者提高较多、后者提高较少，两者能级差降低了，因此，发生了红移。 （三）以2,4-二氟吡啶为主配体、5-甲基-2-(1,2,3-三唑)苯甲酸作为辅助配体，合成铱配合物[Journal of Luminescence 203（2018）83-89]。从合成产物的单晶结构清楚地表明辅助配体在配位过程中发生了脱羧反应。这一发现对于设计合成新型的铱配合物提供了有益的参考。研究它的光电热性质，制作了基于它的电致发光器件。器件发光光谱较FIrpic发生了红移，而不是蓝移，原因是苯环和Ir(III)配位，不是羧基配位（发生了脱羧反应）。 （四）对于辅助配体为β-二酮类配体，它的一端接入强吸电子基，如三氟甲基，不但没有使铱配合物Ir(ppy)2(ECTFBD)发光较Ir(ppy)3发光发生蓝移，而且发生了严重的磷光淬灭，极大地降低了器件的发光效率[Journal of Luminescence 192 (2017) 701-706]。 （五）NPB是一种空穴传输材料，也是一种深蓝色的发光材料。但它的发光效率常常随着电流密度提高快速降低。为了获得高电流密度下的效率衰降较小的器件。我们制作了ITO/MoO3(10 nm)/NPB (70 nm)/PBI (20 nm)/TPBi(35 nm) / LiF(1 nm)/Al器件[Appl. Phys. A (2017) 123:191]。利用PBI较高的LUMO能级，使从电子传输层过来的电子发生了穿隧效应， 从而使用电致激基复合物在高电流密度下降低，效率衰降较小。获得了有效的深蓝色的发光器件。 上述科学研究的新发现无论对于科学基础问题还是对实际应用都有重要价值。具有潜在的经济效益、社会效益和生态效益。 | 
