Ruthenium(II) Complexes with the Mixed Ligands 2,2‘-Bipyridine and 4,4‘-Dialkyl Ester-2,2‘-bipyridine as Pure Red Dopants for a Single-Layer Electrophosphorescent Device

Abstract

The mixed-ligand polypyridine ruthenium(II) complexes, [Ru(bpy)(2)(dmeb)](2+)(PF(6)(-))(2) (Ru(dmeb)(2+)) and [Ru(bpy)(2)(dbeb)](2+)(PF(6)(-))(2) (Ru(dbeb)(2+)), where bpy is bipyridine, dmeb is 4,4'-dimethyl ester-2,2'-bipyridine, and dbeb is 4,4'-dibutyl ester-2,2'-bipyridine, are synthesized and characterized, and their spectroscopic, electrochemical, and electroluminescent properties are reported. Both Ru(II) complexes showed strong emission from the triplet metal-to-ligand charge-transfer excited state, red-shifted emission spectra (lambda(max) = 642 nm), and good solubility in organic solvents compared to the frequently used tris(bipyridine) Ru(II) complexes. The electrochemical measurements for these Ru complexes showed reversible and quasi-reversible redox processes, implying a potential improvement in the stability of the electroluminescent device. The electrophosphorescent devices were fabricated by doping them in a polymer host using a simple solution spin-coating technique. For a single-layer device with the 1.0 wt % Ru(dbeb)(2+)-doped polymer blends of poly(vinylcarbazole) (PVK) and 2-tert-butylphenyl-5-biphenyl-1,3,4-oxadiazol (PBD) as the emitting layer and with the metal Ba as the cathode, an external quantum efficiency of 3.0%, a luminous efficiency of 2.4 cd/A, and a maximum brightness of 935 cd/m(2) are reached with an electroluminescence (EL) spectral peak at 640 nm and Commission Internationale de L'Eclairage chromaticity coordinates of x = 0.64 and y = 0.33, which were comparable with standard red color.

Sínteses de monômeros derivatizados com 3-aminopiridina contendo complexos polipiridínicos de Ru(II) do tipo cis-[RuCl2(α-diimina)] onde α-diimina: 2,2᾿-bipiridina e 1,10-fenantrolina e 5-Cl-1,10-fenantrolina

“…The monomer ligands 3amdpy 2 oxaNBE (1), 3imdpyoxaNBE (2) and amic acid (3) were synthesized and characterized by elementar analysis (CHN), infrared and 1 H e 13 C NMR.…”

“…[9][10][11][12][13][14] . O uso de complexos metálicos em matrizes poliméricas empregadas em catálise requer também metais lábeis quanto a reações de substituição [9][10][11][12][13][14] . Metais inertes por outro lado, podem propiciar integridade e durabilidade 14 .…”

“…Metais inertes por outro lado, podem propiciar integridade e durabilidade 14 . Em sistemas Ru-α-diiminas observam-se várias opções de sínteses controladas de complexos heterolépticos com ligantes poliméricos, os quais são importantes em eletroquímica e em ótica, e também podem atuar como padrões em análises cromatográficas [9][10][11][12][13][14] .…”

“…As propriedades dos polímeros são determinadas pelo peso molecular e conformação geométrica 13,14 . As características dos complexos metálicos são influenciadas por seu conjunto de ligantes 14,15 .…”

“…As características dos complexos metálicos são influenciadas por seu conjunto de ligantes 14,15 . Considerando estes aspectos, muitos pesquisadores têm explorado a síntese de complexos metálicos com macroligantes, os quais apresentam as características dos complexos metálicos e dos polímeros [9][10][11][12][13][14][15] . Assim, um dos desafios em sínteses de macromoléculas está em elaborar moléculas complexas via uma rota conveniente e que apresentem funcionalidades de forma controlada …”