解开基于螺旋丁的n型主机对高性能TADF-OLED的位置效应

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 有机电子 有机电子
• 光物理学的光学物理学

背景情况:

• 高性能有机发光二极管 (OLED) 对于先进的显示和照明技术至关重要.
• 热激活延迟光 (TADF) 发射器提供了一条在OLED中实现高效率的途径.
• 开发合适的宿主材料对于优化TADF发射器的性能至关重要.

研究的目的:

• 为了合成和研究新的n型宿主分子基于spiro[ -9,9'-丁] (SFX) 功能化与diphenyltriazine (TRZ) 单元.
• 评估TRZ单元连接位置 (2'对3') 对分子平面性,电子性质和晶体包装的影响.
• 为了将分子结构和电荷传输特性与TADF-OLED的电光性能相关联.

主要方法:

• 2'-TRZSFX和3'-TRZSFX宿主分子的合成.
• 使用单晶X射线衍射分析分子结构的分析.
• 单载体装置的制造和表征,以评估电子传输能力.
• 使用合成主体材料的TADF-OLED设备的制造和性能测试.

主要成果:

• 与2'-TRZSFX相比,3'-TRZSFX分子表现出更高的平面性和较低的LUMO水平,这是由于TRZ单元的元链接.
• 3'-TRZSFX在单载体器件中表现出优越的电子传输能力,这是由于连贯的分子包装.
• 基于3'-TRZSFX的TADF-OLED实现了最大的外部量子效率 (EQEmax) 为23.0%,性能高达1000cd·m-2.2.
• 基于2'-TRZSFX的设备显示较低的EQEmax为18.8%,但由于平衡的载体运输,更好的高亮度效率和减少滚动.

结论:

• 在SFX部分上TRZ单元的位置显著影响分子平面性,电子性质和电荷传输特性.
• 3'-TRZSFX是高效率TADF-OLED的有希望的宿主材料,特别是在中等亮度水平.
• 2'-TRZSFX为高亮度应用提供了优势,因为它改善了载体平衡.
• 本研究提供了一个战略方法,用于设计基于SFX的宿主材料,用于高效的TADF-OLED.