中国科学院宁波材料技术与工程研究所李伟AM:双功能基团调制策略使MR-TADF电致发光达到BT.2绿光标准

文摘   2025-02-02 18:36   江西  

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原文链接:10.1002/adma.202416224

近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所李伟团队提出了一种并行的“双功能基团”调制方法,以实现对发射波长和半峰全宽(FWHM)值的受控调制。结果,设计并合成了三个概念验证发射体,即DBNDS-TPhDBNDS-DFPhDBNDS-CNPh,其中第一个功能二苯并[bd]噻吩单元同时降低了带隙并提高了它们的三线态能量。第二个功能基团1,1′:3′,1-三苯基和电子受体1,3-二氟苯和苯甲腈分别加深HOMOLUMO能级。因此,在稀甲苯溶液中,DBNDS-TPhDBNDS-DFPhDBNDS-CNPhCIE坐标分别为(0.130.77),(0.140.77)和(0.140.76)。这是首次在稀甲苯溶液中实现CIEy值达到0.77的实例。值得注意的是,基于DBNDS-TPhDBNDS-DFPh的非敏化纯绿光OLED在掺杂浓度为1wt.%时表现出35.0%34.5%的峰值EQE,对应的CIE坐标为(0.18, 0.75)(0.17, 0.76),这是文献中报道的第一款在底发射器件结构中CIEy值达到0.76的绿光OLED相关研究成果发表于《Adv. Mater.》上

图文解析

方案1. 新型 B/N-MR 母核结构和新设计化合物 DBNDS-TPhDBNDS-DFPh DBNDS-CNPh 的分子结构。在这三种化合物中,除了引入功能性二苯并[b,d]噻吩单元外,还在两个硼原子的邻位策略性地引入了中性单元 1,1:3,1-三苯基。

1. DBNDS-TPhDBNDS-DFPhDBNDS-CNPh NT-2B 的分子结构、前线分子轨道(FMO)分布和能级以及 T1 态自旋密度分布(TSDD)。

2. 计算得出的 BNDS-TPhDBNDS-DFPh DBNDS-CNPh S1S0 跃迁和重组能 (𝜆) Huang-Rhys (HR) 因子。为了便于分析,我们提供了两个不同的频率范围。

3. A) DBNDS-TPhB) DBNDS-DFPh C) DBNDS-CNPh 的紫外-可见 (UV-vis) 吸收和 PL 光谱。所有测量均使用稀甲苯溶液进行。9-(2-(9-苯基-9H-咔唑-3-)苯基)-9H-3,9'-联咔唑 (PhCzDCz) (1 wt.%) 掺杂膜中的 D) DBNDS-TPhE) DBNDS-DFPh F) DBNDS-CNPh 的瞬态 PL 光谱。

4. DBNDS-TPhDBNDS-DFPh DBNDS-CNPh 晶体的单体和二聚体以及在 S0 几何中计算的 DBNDS-TPhDBNDS-DFPh DBNDS-CNPh 分子表面静电势 (ESP)

5. a) 器件结构和能量图,b) 应用于功能层的分子结构,c) 电流密度-电压-亮度曲线,d) EQE-亮度曲线,以及 e) 基于 DBNDS-TPhDBNDS-DFPh DBNDS-CNPh 的非敏化 OLED EL 光谱,掺杂浓度为 1 wt.%

6. a) 器件结构和能量图;b) 应用于功能层的分子结构;c) 电流密度-电压-亮度曲线;d) EQE-亮度曲线;e) 基于 DBNDS-TPhDBNDS-DFPh DBNDS-CNPh Ir(mppy)3 敏化 OLED EL 光谱,掺杂浓度为 1 wt.%

7. 3 wt. % A) DBNDS-TPhB) DBNDS-DFPhC) DBNDS-CNPh 化合物以不同角度掺杂到PhCzBCz 主体中薄膜的 PL 强度测量结果;D) DBNDS-TPh(E) DBNDS-DFPhF) DBNDS-CNPh 在非HF/HF-OLED 中的 TREL 光谱;器件的工作寿命基于 G) DBNDS-TPhH) DBNDS-DFPh、和 I) DBNDS-CNPh 在初始亮度为 5000 cd m−2 时。掺杂浓度控制在 3 wt.%,器件结构与性能测量时相同。

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