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原文链接:10.1021/acsami.4c19704
对于红色热激活延迟荧光 (TADF) 发光体而言,开发高效率、高色纯度的有机发光二极管 (OLED) 具有重要意义,而对于高效的溶液处理红色 TADF 发光体而言,由于严重的非辐射衰减限制,这一点仍然具有挑战性。
近日,东南大学蒋玮、盐城工学院孙开涌团队设计并合成了一种含空间相互作用的红色 TADF 发光体,4,4′-(9,10-双(苯乙炔基)蒽-1,8-二基)双(N,N-双(4-甲氧基苯基)苯胺) (DBP-2MOTPA),由乙炔基作为受体,甲氧基三芳胺 (MOTPA) 作为给体组成。周边甲氧基单元修饰的三苯胺给体单元不仅提高了溶液处理技术的溶解性,而且提高了电子给体能力。高度扭曲的给体-π-受体(D-π-A)结构产生0.14 eV的小能隙(ΔEST),最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)的适当重叠导致超高光致发光量子产率(ΦPL)为68%。因此,基于国际照明委员会(CIE)在(0.67,0.33)的DBP-2MOTPA的非掺杂器件呈现纯红色发射,满足Rec.1931标准红色色域(0.67,0.33)并接近Rec.2020标准(0.71,0.29)。此外,采用DBP-2MOTPA作为发射极的掺杂器件表现出6.09%的最大外部量子效率(EQE),这是溶液处理的红色TADF-OLEDs中的有效值之一。相关研究成果发表于《ACS Appl. Mater. Interfaces》上。
图文解析
图 1. DBP-2MOTPA 发射极的设计策略。
图 2. (a) 从 DFT 获得的 DBP-2MOTPA 的 HOMO/LUMO 分布图和理论能级。(b) DBP-2MOTPA 在激发态的自然过渡轨道。
图 3. 优化基态几何形状下的 DBP-2MOTPA 的 RDG 等值面和散点图。
图 4. (a) DBP-2MOTPA 的 TGA 和 DSC 曲线。(b) DBP-2MOTPA 的 AFM 形貌图。
图 5. (a) 甲苯溶剂溶液中的 UV-vis 吸收和 PL 光谱。(b) DBP-2MOTPA 发射体在 77 K 下的低温荧光 (LTFL) 和磷光 (LTPL) 光谱。(c) 脱氧前后 DBP-2MOTPA 在甲苯溶剂溶液中的瞬态 PL 衰减。
图 6. (a) 使用 DBP-2MOTPA 发射器的 OLED 设备的能级图。(b) 使用 DBP-2MOTPA 发射器的 OLED 设备的亮度与电压曲线。(c) 使用 DBP-2MOTPA 发射器的 OLED 设备的归一化电致发光光谱。(d) 使用 DBP-2MOTPA 发射器的 OLED 设备的 EQE 与亮度曲线。
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