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原文链接：10.1007/s11426-024-2248-y
四配位氟硼化合物因具有优异的光电性能和高化学稳定性而在有机发光二极管（OLEDs）中引起了广泛关注。然而，设计出具有优异外量子效率（EQE）的新型四配位氟硼基蓝色热活化延迟荧光（TADF）材料仍然至关重要。
近日，浙江工业大学佘远斌、李贵杰团队设计并合成了一种新型四配位二氟硼基蓝色TADF材料，该材料具有3,6-二苯基咔唑供体和2-（4-苯基吡啶-2-基）苯酚二氟硼受体分子骨架。受益于供体和受体部分之间较大的二面角（68.0°），化合物m-PhCz-BF2表现出较小的单重态-三重态能量分裂（ΔEST）值，为0.043 eV。结果，在溶液和掺杂薄膜中分别获得了峰值波长为 491 和 487 nm 的天蓝色发射，光致发光量子产率 (PLQY) 为 93% 和 99%。此外，m-PhCz-BF2 掺杂的 OLED 表现出天蓝色电致发光 (Commission Internationale de l’Éclairage，CIEy ≤ 0.33) 和 27.4% 的高峰值 EQE，最大亮度为 17,493 cd/m2 。值得注意的是，这些器件还实现了 62.5 cd/A 的高电流效率和 49.4 lm/W 的功率效率。这些卓越的性能表明 m-PhCz-BF2 有潜力作为高效的 TADF 掺杂剂用于制造天蓝色 OLEDs。相关研究成果发表于《Sci China Chem》上。
图文解析
图 1 已报道的四配位吡啶苯酚氟硼化合物的结构以及本研究用于天蓝色和蓝色 OLED 的结构，以及它们相应的 EL 发射最大值 (λEL)、CIE 和 EQEmax 值。
图 2 m-PhCz-BF2 的合成路线。(i) Pd(PPh3)4、Cs2CO3、EtOH/H2O、80 °C。(ii) Pd2(dba)3、X-Phos、t-BuONa、邻二甲苯、140 °C。(iii) BBr3、二氯甲烷 (DCM)、−15 °C – 室温 (RT)。(iv) Et2O:BF3、二异丙基乙胺、DCM、RT。
图3 (a) 优化的S0几何结构、HOMO和LUMO分布（ISO值=0.025）；(b) 基态和激发态的能级排列；(c) 在B3LPY/6-311G（d,p）水平上对m-PhCz-BF2的S1和T1态进行自然过渡轨道（NTO）分析。
图 4 (a) 室温下 m-PhCz-BF2 在甲苯溶液和 10 wt% 发射极：DPEPO 掺杂膜中的吸收和 PL 光谱。插图显示了在 365 nm 的紫外线灯照射下，m-PhCz-BF2 在甲苯溶液中的 PL。(b) 室温下在不同溶剂中测量的 m-PhCz-BF2 的 PL 光谱。括号中给出了每种溶剂的介电常数 (ε)。ε 值来自 http://www.stenutz.eu/chem/solv23.php。(c) 2-MeTHF 溶液中测量的 m-PhCz-BF2 的荧光和磷光光谱。（d）在 N2 环境下室温下测量的 10 wt% 发射极：DPEPO 掺杂薄膜中的 m-PhCz-BF2 的延迟和快速（插图）瞬态 PL 衰减曲线。
图5 在氮气氛围下，在无水N,N-二甲基甲酰胺 (DMF) 中测量 m-PhCz-BF2 的不同脉冲伏安法 (DPV) 和循环伏安法 (CV)。铂丝、玻碳和银丝分别用作对电极、工作电极和伪参比电极。扫描速率为 300 mV/s。
图6 (a–d)器件结构及器件所用材料的能级图；(e)器件所用材料的化学结构。
图7 (a)电致发光光谱，(b)CIE 1931色度图上的电致发光颜色坐标，(c)电流密度电压-亮度特性，(d)外量子效率曲线，(e)功率效率曲线，(f)电流效率曲线。
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