具有TADF属性的高三重态能级的界面基激复合物主体: CDBP/PO-T2T, mCP/PO-T2T和m-CBP/PO-T2T的定制合成以及图文解析

报道了三种具有TADF属性的高三重态能级的界面基激复合物主体: CDBP/PO-T2T, mCP/PO-T2T和m-CBP/PO-T2T。通过将这三种界面基激复合物主体引入溶液法TADF-OLED的制备,实现了最大外量子效率超过20%,并且具有低的驱动电压和非常缓慢的效率衰减特性的溶液法OLED器件。另外,基于这一体系,通过掺入另一红光磷光材料制备了基于TADF蓝光材料的外量子效率超过20%的颜色稳定的白光溶液法OLED器件。这是目前基于蓝光TADF发光分子的白光溶液法OLED所报道的最高效率

本文亮点:

◉ 报道了三种可溶的具有TADF属性的高T1界面基激复合物主体

◉ 将其引入蓝光TADF-OLEDs的溶液法制备,实现了最大外量子效率(超过20%),并且解决了目前溶液法制备TADF-OLEDs驱动电压高和效率衰减大的问题;

◉ 更近一步,引入红光磷光发光分子,溶液法制备了高性能且色稳定性高的白光OLED器件。

具有TADF属性的高三重态能级的界面基激复合物主体: CDBP/PO-T2T, mCP/PO-T2T和m-CBP/PO-T2T的定制合成以及图文解析
图文解析

通过PL光谱可以看出,混合薄膜相比单体材料出现了新的半波峰宽较宽的单峰波形。证明在溶液法中,存在分子间的电荷转移。并且通过混合薄膜的低温荧光和磷光光谱可以看出,三者低温荧光和磷光光谱几乎重合,Est分别为40,50 和30 meV, 证明其具有TADF属性。从起始位置计算出三者的三重态能级分别为2.91,2.92和2.92 eV。通过PL、低温荧光和磷光光谱看出三种基激复合物具有作为高T1,TADF属性的基激复合物主体的潜力。

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图一:a) 基于溶液法的单体及混合薄膜的PL光谱; b) mCP:PO-T2T (1:1), c) CDBP:PO-T2T(1:1) 及 d) m-CBP:PO-T2T (1:1) 的77K低温磷光及荧光光谱

从图二中可以看出,基于三种基激复合物主体的蓝光溶液法OLED器件均得到EQE超过20%驱动电压低,效率衰减很低的优异性能。其中基于CDBP/PO-T2T界面基激复合物主体的器件外量子效率达到21.0%,开启电压为3.6 V, 并且在100 cd/m2和1000 cd/m2时的工作电压只有4.4 V和5.8 V, EQE仍保持在20.2 和13.6%,是目前报道的溶液法蓝光TADF-OLEDs性能之一

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图二: 基于a) mCP/PO-T2T, b) m-CBP/PO-T2T和 c) CDBP/PO-T2T的蓝光器件结构及他们的各层能级和载流子注入过程;不同体系蓝光器件的电致发光特性:d) EQE-亮度曲线, e) J-V-L曲线, f) EL光谱


为了更进一步将界面激基复合物主体应用到溶液法,基于CDBP/PO-T2T体系,通过加入磷光红光分子Ir(MDQ)2acac得到白光溶液法器件。白光OLED的最大外量子效率达到20.8%,是目前报道的基于蓝光TADF分子的溶液法白光的效率,并且器件在100 cd/m2和1000 cd/m2亮度下仍保持20.2%和11.8%的EQE,具有很低的效率衰减特性。同光白光在不同工作亮度下的PL光谱可以看出,白光器件在工作亮度下光谱变化不大,色稳定性高

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图三: a)基于CDBP/PO-T2T体系的白光器件结构及他们的各层能级和EQE/PE-亮度曲线; b)1000亮度下白光器件发光图及去J-V-L曲线; c)不同亮度下白光光谱图; e)不同工作亮度下的 1931 CIE坐标图

研究小结

界面基激复合物主体引入溶液法OLED器件制备中去,解决了目前蓝光TADF-OLEDs溶液法驱动电压高,效率衰减大的问题,制备了最大外量子效率超过20%的高性能溶液法白光和蓝光器件,为溶液法OLED器件结构的优化提供了思路。

文章链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelhaiding/2019/tc/c9tc03468d#!divRelatedContent&articles

具有TADF属性的高三重态能级的界面基激复合物主体: CDBP/PO-T2T, mCP/PO-T2T和m-CBP/PO-T2T的定制合成以及图文解析

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

IndCzpTr-1蓝光TADF材料

IndCzpTr-2蓝光TADF材料

3,7-DPTZ-DBTO2

TADF分子SFI34oTz

TADF分子SFI34mTz

TADF分子SFI34pTz

TADF分子SFI34PhTz

TADF分子SFI23mTz

TADF分子SFI23pTz

TADF分子SFI12pTz

蓝光TADF材料(InCz34DPhTz) 

蓝光TADF分子(InCz23DPhTz)

蓝光TADF分子(InCz23DMeTz)

蓝光TADF分子(InCz23FlTz)

Ac-46DPPM

Ac-26DPPM

TADF分子(SFI34pPM)

TADF分子(SFI23pPM)

TADF分子(3CzPhpPM)