科研人员以1,2,4-三氮唑为受体,通过改变给体结构、给体个数以及连接方式,合成了一系列具有特殊激发态性质的双极性主体材料,通过改变主体材料中三线态激子的跃迁途径,降低磷光主体材料上的三线态激子密度,提高三线态激子利用率,最终改善PhOLEDs的稳定性及发光效率。

以1,2,4-三氮唑为受体,吩噻嗪(PTZ)、吩噁嗪(PXZ)、9,9-二甲基吖啶(DMAC)作为给体,通过改变给体的给电子能力,设计并合成了具有热激活延迟荧光(Thermally activated delayed fluorescence,TADF)特性的D-π-A型双极性主体材料,

即10-(4-(1-苯基-5-(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-3-基)苯基)-10H-吩噻嗪(TAZ-PTZ)、10-(4-(1-苯基-5-(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-3-基)苯基)-10H-吩噁嗪(TAZ-PXZ)和9,9-二甲基-10-(4-(1-苯基-5(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-3-基)苯基)-9,10-吖啶(TAZ-DMAC)。

材料表现出优异的热稳定性,TAZ-PTZ和TAZ-PXZ的玻璃化转变温度(T_g)分别为79和83℃,高于常用的主体材料4,4?-二(9H-咔唑-9基)联苯(CBP,T_g=62℃)。

TAZ-PTZ、TAZ-PXZ和TAZ-DMAC的E_T分别为2.51、2.75和2.82 eV。

TAZ-PTZ、TAZ-PXZ和TAZ-DMAC的占据轨道(Highest Occupied Molecular Orbital,HOMO)/最低未占据轨道(Lowest Unoccupied Molecular Orbital,LUMO)的能级分别为-5.53/-2.68、-5.43/-2.57和-5.67/-2.42 eV。

其次,为了进一步改善TADF主体材料的载流子传输特性,设计并合成了以1,2,4-三氮唑为受体,PTZ、PXZ、DMAC为给体具有对称结构的D-π-A-π-D型TADF双极性主体材料,即10,10'-((5-(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-1,3-二基)双(4,1-亚苯基))二(10H-吩噻嗪)(TAZ-2PTZ)、10,10'-((5-(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-1,3-二基)双(4,1-亚苯基))二(10H-吩噁嗪)(TAZ-2PXZ)和10,10'-((5-(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-1,3-二基)双(4,1-亚苯基))二(9,9-二甲基9,10-二氢吖啶)(TAZ-2DMAC)。

TAZ-2PTZ、TAZ-2PXZ和TAZ-2DMAC的E_T分别为2.33、2.35和2.62 eV。

以其为主体,以Ir(ppy)_3和Ir(piq)_2acac为客体,制备绿光和红光PhOLEDs。

以TAZ-2PXZ为主体掺杂的绿光PhOLED有较好的器件性能,η_(c,max)、η_(p,max)和EQE_(max)分别为40.3 cd/A、37.6 lm/W和11.6%,在1000 cd/m~2和10000 cd/m~2下的效率滚降值分别为0.86%和23.27%。

以TAZ-2PTZ为主体制备的红色PhOLED的EQE达到13.0%,并且在1000 cd/m~2下仍然保持在11.9%,对应的效率滚降值为8.2%。

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

TADF分子(SFI34pPM)

TADF分子(SFI23pPM)

TADF分子(3CzPhpPM)

咔唑衍生物2,3,5,6-四咔唑-4-氟苯腈(CyFbCz)

长波长TADF分子CAT-1

APDC-DTPA分子

发射波长分别为546 和 544 nm 的黄绿光聚合物 R-P 与 S-P

TADF共轭高分子

TADF共轭高分子poly(AcBPCz-P)

TADF共轭高分子poly(AcBPCz-DMP)

TADF共轭高分子poly(AcBPCz-TMP)

主客体MOF（Tpl@NKU-111）

基于三(三唑)并三嗪单元的蓝光TADF材料TTT-Ph-Ac

基于DBNA骨架的TADF分子结构

m-AC-DBNA

p-AC-DBNA

m'-AC-DBNA