FIrpic:
((4,6-difluorofenil)-piridinato-N,C2')2Ir(picolinato)

Per ottenere un'alta efficienza nel fenomeno dell'eletroluminescenza è necessario che l'energia del livello in stato di tripletto del host sia superiore all'energia del livello in stato di tripletto del dopante garantendo così la formazione di eccitoni in stato di tripletto del complesso.
Il primo dispositivo che emetteva luce blu è stato costruito utilizzando il FIrpic come dopante e la CBP, 4,4'-N,N'-dicarbazol-bifenile, come materiale host. L'efficienza di questo prototipo era molto ridotta in quanto non vi è un perfetto appaiameno tra i due materiali dovuto alla energia endotermica per il traferimento da uno stato di tripletto all'altro.

Struttura del complesso

In questo studio sono stati usato due composti, il PYD2 (2,6-dicarbazolo-1,5-piridina) e il PYM3 (2,4,6-tricarbazolo-1,3,5-pirimidina) i quali presentano uno stato di tripletto a un livello energetico maggiore del dopante e più precisamente si misura un T1=2.93 eV per il PYD2 e un T1=2.89 eV per il PYM3, da confrontarsi con il T1=2.64 eV del FIrpic. Con ognuno di questi materiali sono stati costruiti due tipi di dispositivi (quelli A composti da FIrpic e PYD2, mentre quelli B composti da FIrpic e PYM3) e per ognuno dei due sono stati costruiti tre prototipi che presentano un diverso carico di dopante (6wt%, 12wt% e 25wt%).

Struttura del host PYD2

Struttura del host PYM3

Per i due dispositivi di composizione 6wt% FIrpic:PYD2 e 6wt% FIrpic:PYM3 sono stati registrati valori di efficienza fotoluminescente rispettivamente di 88±2% e 80±1% e tale valoretende a scendere all'aumentare della concentazione. Al contrario l'efficienza quantica della elettroluminescenza tende a crrescere con la concentrazione (vedi la figura a lato) e ciò è dovuto a una crescente efficienza dell'iniezione di elettroni data dalla crescente quantità di FIrpic.
Solitamente elettroluminescenza e fotoluminescenza sono porporzionali l'una all'altra ma ciò non avviene in questo caso a causa della presenza di sostituenti fortemente elettronattrattori quale il fluoruro. Infatti questo gruppo aumenta le capacità del dopante per quanto riguarda il trasporto di cariche. All'aumentare della concentrazione del complesso, gli elettroni sono iniettato nel LUMO agevolandone il moto attraverso tutte le componenti e limitando il quenching degli eccitoni del FIrpic. In questo modo si riscontra un'efficienza di elettroluminescenza maggiore della fotoluminescneza.


Efficienza della elettroluminescenza dei due dispositivi