Complejos de iridio de alta fosforescencia y su aplicación en dispositivos orgánicos emisores de luz

Área de la Ciencia:

• Química organometálica Química orgánica de los metales.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
• La fotofísica es la fotofísica.

Sus antecedentes:

• Los complejos de iridio (III) son ampliamente estudiados por sus propiedades fotoluminiscentes.
• El ajuste de la estructura electrónica de los complejos de iridio (III) es crucial para lograr los colores de emisión deseados y las eficiencias.
• El desarrollo de emisores fosforescentes altamente eficientes es clave para la próxima generación de dispositivos orgánicos emisores de luz (OLED).

Objetivo del estudio:

• Para sintetizar y caracterizar una nueva serie de complejos de ligandos mixtos de iridio (III).
• Para investigar las propiedades fotofísicas, incluyendo espectros de emisión y rendimientos cuánticos.
• Para evaluar el rendimiento de estos complejos en dispositivos orgánicos emisores de luz.

Principales métodos:

• Síntesis de cuatro complejos de ligandos mixtos de iridio ((III): TBA[Ir(ppy) 2 ((CN) 2) (1), TBA[Ir(ppy) 2 ((NCS) 2) (2), TBA[Ir(ppy) 2 ((NCO) 2) (3), y [Ir(ppy) 2 ((acac) ] (4).
• Caracterización mediante la absorción UV-vis, espectroscopia de emisión, IR, RMN y voltametría cíclica.
• Fabricación y ensayo de dispositivos orgánicos emisores de luz (OLED) utilizando el complejo 4 como emisor.

Principales resultados:

• Los complejos exhiben transiciones MLCT de energía más baja sintonizables de 463 a 494 nm.
• Las emisiones se observaron en las regiones azul, verde y amarilla del espectro visible.
• Se lograron rendimientos cuánticos de fosforescencia sin precedentes de hasta el 97% y tiempos de vida en estado excitado de 1 a 3 microsegundos.
• El Complejo 4 demostró una eficiencia cuántica externa máxima del 13,2% y una eficiencia energética de 37 lm/W en un dispositivo OLED.

Conclusiones:

• Los altos rendimientos cuánticos se atribuyen a una mayor brecha de energía entre el estado de emisión de tripletes y el nivel de desactivación e (g), logrado a través de la selección de ligandos.
• Los complejos de iridio (III) desarrollados son candidatos prometedores para emisores fosforescentes de alta eficiencia en aplicaciones OLED.
• El estudio pone de relieve la importancia de la intensidad de campo del ligando en la optimización de las propiedades fotofísicas de los complejos de iridio.