SCI
SCIE
SCOPUS
Blue Phosphorescence with High Quantum Efficiency Engaging the Trifluoromethylsulfonyl Group to Iridium Phenylpyridine Complexes
저자
Kim, Jin-Hyoung ; Kim, So-Yoen ; Jang, Seol ; Yi, Seungjun ; Cho, Dae Won ; Son, Ho-Jin ; Kang, Sang Ook
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2019
작성언어
-등재정보
SCI,SCIE,SCOPUS
자료형태
학술저널
수록면
16112-16125(14쪽)
제공처
소장기관
<P>Incorporation of an electron-withdrawing −SO<SUB>2</SUB>CF<SUB>3</SUB> substituent to cyclometalating C^N-phenylpyridine (ppy) ligand resulted in an expected blue-shifted phosphorescence in the corresponding homoleptic <B>Ir(ppySCF</B><SUB><B>3</B></SUB><B>)</B><SUB><B>3</B></SUB> complex, showing the emission of λ<SUB>em</SUB> = 464 nm at 300 K. One of its heteroleptic derivatives, modified by a pyrazolyl borate LX ligand, <B>Ir(ppySCF</B><SUB><B>3</B></SUB><B>)</B><SUB><B>2</B></SUB><B>(bor)</B>, exhibited further blue-shifted phosphorescence of λ<SUB>em</SUB> = 460 nm at 300 K. Cyclic voltammograms (CVs) and density-functional theory (DFT) calculations supported the efficacy of the electron-withdrawing capability of the SO<SUB>2</SUB>CF<SUB>3</SUB> substituent lowering HOMO energy and obtained widened bandgaps and resumed blue emissions for all of the iridium complexes studied. The homoleptic complexes of both substituents, <B>Ir(ppySCF</B><SUB><B>3</B></SUB><B>)</B><SUB><B>3</B></SUB> and <B>Ir(ppySF)</B><SUB><B>3</B></SUB>, reached the higher quantum yields (<I>Φ</I><SUB>PL</SUB>) of (0.89 and 0.72), respectively. Similarly, emission quantum yields (<I>Φ</I><SUB>PL</SUB>) of the heteroleptic derivatives were reported to be (0.75, 0.83, and 0.87) for <B>Ir(ppySCF</B><SUB><B>3</B></SUB><B>)</B><SUB><B>2</B></SUB><B>(acac)</B>, <B>Ir(ppySCF</B><SUB><B>3</B></SUB><B>)</B><SUB><B>2</B></SUB><B>(bor)</B>, and <B>Ir(ppySCF</B><SUB><B>3</B></SUB><B>)</B><SUB><B>2</B></SUB><B>(pic)</B>, respectively. Emission kinetics support the enhanced quantum efficiency when <I>k</I><SUB>r</SUB> and <I>k</I><SUB>nr</SUB> values are compared between <B>Ir(ppySCF</B><SUB><B>3</B></SUB><B>)</B><SUB><B>3</B></SUB> and <B>Ir(ppySF)</B><SUB><B>3</B></SUB>, and both values favorably contribute to attaining a higher quantum efficiency for <B>Ir(ppySCF</B><SUB><B>3</B></SUB><B>)</B><SUB><B>3</B></SUB>. Among solution-processed multilayered devices having an ITO/PEDOT:PSS/TCTA:Ir dopant (10:1, <I>w</I>/<I>w</I>)/TmPyPB/Liq/Al structure, a heteroleptic dopant, <B>Ir(ppySCF</B><SUB><B>3</B></SUB><B>)</B><SUB><B>2</B></SUB><B>(bor)</B>, exhibited better device performance, reporting an external quantum efficiency (EQE) of 1.14%, current efficiency (CE) of 2.31 cd A<SUP>-1</SUP>, and power efficiency (PE) of 1.21 lm W<SUP>-1</SUP>, together with blue chromaticity of CIE<SUB>x,y</SUB> = (0.16, 0.32).</P><P>Blue phosphorescence of Ir(III) complexes can be tuned with the introducing of strong electron withdrawing substituents and the variation in the ancillary ligands.</P>
[FIG OMISSION]</BR>
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