基于三(三唑)并三嗪单元的蓝光TADF材料TTT-Ph-Ac的单发光层溶液加工型杂化白光器件

以三(三唑)并三嗪衍生物为蓝光材料,通过优化空穴传输层厚度,极大地提升了蓝光器件的发光效率;在此基础上,进一步以环金属铱配合物为红色磷光掺杂剂,优化发光层的掺杂比例和厚度制备了高效的单发光层溶液加工型杂化白光器件。

基于三(三唑)并三嗪单元的蓝光TADF材料TTT-Ph-Ac的单发光层溶液加工型杂化白光器件

Figure. a) Molecular structure; b) CIE coordinates haid device pictures; c) EL spectra haid CIE coordinates at different voltages. The inset is the WOLED device picture; d) efficiency–L characteristics.

为了提高溶液加工型WOLED器件性能,开发了一类新型的蓝光TADF分子TTT-Ph-Ac;并通过改变空穴传输层的厚度,调节器件的载流子传输平衡,极大地提升了TADF蓝光器件的效率;在此基础上,掺杂商用红色磷光客体,改变发光层的厚度,制备了高效的溶液加工型WOLED。

由于三(三唑)并三嗪(TTT)单元较大的刚性平面几何结构有利于抑制分子的非辐射跃迁,因此化合物TTT-Ph-Ac有望成为一种很有前途的TADF蓝光材料。然而在前期的研究工作中,这种材料制作的器件效率均不高。

因此,作者对基于TTT-Ph-Ac的器件结构(空穴传输层)进行了优化。研究结果表明在该器件中的载流子注入/传输平衡对器件性能影响极大。基于TTT-Ph-Ac的TADF蓝绿光器件的EQEmax达23.23%。在此基础上,作者进一步以TTT-Ph-Ac作为蓝光掺杂剂,铱配合物为红光掺杂剂,制备了单发射层杂化WOLED。通过优化发光层的材料掺杂比和厚度,WOLED获得了优异的器件性能,其EQEmax为22.57%,相关色温(CCT)为5000 K,显色指数(CRI)为73。

在该研究中,作者认为在电激发后,主体mCPCN分别与蓝/红光掺杂剂发生了有效的Förster能量转移(FET)。并且,由于相对较高的掺杂浓度,主体和蓝色TADF材料之间也会发生Dexter能量转移(DET)。因此,在主体和蓝色掺杂剂TTT-Ph-Ac之间存在完全的能量转移,从而获得杂化WOLED中的天蓝光发射。

另一方面,由于合适的HOMO和LUMO能级,红色掺杂剂Ir(piq)2acac中也可以直接产生激子,获得红光发射,进而实现了杂化白光发射。该项研究表明基于三(三唑)并三嗪(TTT)单元的TTT-Ph-Ac是一类较好的TADF蓝光材料,并通过优化载流子传输及激子复合区域可有效获得高效的溶液加工型TADF-磷光杂化WOLED。

相关结果发表在Advhaiced Optical Materials上。论文第一作者为硕士研究生陈欣睿,通讯联系人为常州大学材料学院王亚飞教授、朱卫国教授和韩国成均馆大学的Jun Yeob Lee教授。

基于三(三唑)并三嗪单元的蓝光TADF材料TTT-Ph-Ac的单发光层溶液加工型杂化白光器件

上海金畔生物科技有限公司提供金属配合物,热激活延迟荧光(TADF)材料,聚集诱导延迟荧光(AIDF)材料,聚集诱导发光AIE材料的定制合成

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PPZ-3TPT、PPZ-4TPT、PPZ-DPS或PXZ-DPS、DMAC-DPS

大于约580nm且小于或等于约610nm的红色延迟荧光材料mpx2bbp

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