(btp)2Ir(acac):
(2-benzo[b]tiofen-2-il-piridinato-N,C3')2Ir(acetilacetato)

Struttura del complesso

I coloranti fosforescenti rossi sono caratterizzati da un decremento di luminescenza con l'aumentare della lunghezza d'onda del picco di emissione, in accordo alle leggi dell'energy gap, e perciò è difficile trovare un materiale impiegabile nella costruzione di OLED che dimostri buone prestazioni. Nello studio qui riportato si prendono in esame quattro nuovi complessi all'iridio basati sulla struttura del (btp)2 che presentano differenti sostituenti del gruppo btp e differenti leganti monoanionici.

L'introduzione di un gruppo elettrondontore quale il CH3 sull'anello piridinico aumenta l'energia del livello LUMO con conseguente allargamento del gap tra l'orbitale HOMO ed il precedente causando uno blue shift del picco di emissione di 9 nm rispetto al complesso non sostituito. La sostituzione sullo stesso anello con un gruppo elettronattrattore, quale il CF3, porta all'effetto inverso, cioè un abbassamento del livello LUMO e quindi un red shift. Le caratteristiche di emissione dei complessi possono subire variazioni nel caso i sostituenti siano in posizione differente.
Anche l'uso di un differente legante monoanionico influisce sulla lunghezza d'onda del picco di emissione. Infatti il complesso che ha per ancillary legand l'acido 2-picolonico mostra un massimo di fosforescenza a 627 nm mentre quello cha ha l'acetilacetone presenta un picco a 638 nm.

Complessi studiati

Spettro di emissione dei diversi complessi

Questi complessi mostrano un'alta fosforescenza quantica: essi possono raggiungere valori dell'ordine di &Phipl=0.125 a temperatura ambiente, di molto superiori al &Phipl=0.017 del (btp)2Ir(acac) (il composto di riferimento utilizato è Ir(ppy)3).
Una caratteristica importante che rende questi composti particolarmente adatti per la costuzione di dispositivi OLED è la bassa temperatura di sublimazione. Inafatti il range di temperatura nel quale si osserva la perdida del 10% del peso di questi complessi cade nell'intervallo 338-348°C, mentre il valore ordinario per il (btp)2Ir(acac) è 368°C a dimostrazione della introduzione dei sostituenti CH3 e CF3 sull'anello piridinico. Tale proprietà permette di mantenere un buon grado di purezza dei matriali e facilita la costruzione degli schermi.

Per maggiori informazioni si consultino anche i seguenti articoli:
- Youzhi Wu, Wenqing Zhu, Xinyou Zheng, Runguang Sun, Xueyin Jiang, Zhilin Zhang, Shaohong Xu, Journal of Materials Chemistry, 2006, 3332-3339
- Walter J. Finkenzeller, Thomas Hofbeck, Mark E. Thompson, Hartmut Yersin, Inorganic Chemistry, 2007, 5076-5083