周边融合的螺旋结构使得开发用于高效的蓝色OLEDs的窄带TADF发射器成为可能

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:

• 多共振热激活延迟光 (MR-TADF) 发射器通常由于平面结构引起的聚合而遭受光谱扩展和红移.
• 在有机发光二极管 (OLED) 开发中,实现高效率和狭窄光谱宽度的纯蓝色辐射是一个重大挑战.

研究的目的:

• 设计和合成新的蓝色TADF发射器,以克服MR-TADF材料固有的光谱扩展和红移问题.
• 研究螺旋组聚变在特定位置对TADF发射器光物理性质和设备性能的影响.
• 为下一代OLED显示器实现具有狭窄光谱特征的高度纯蓝色辐射.

主要方法:

• 螺旋组在经典的窄带发射器DABNA核心上的战略融合,产生定位异构体SFX-2BN (O-π-B) 和SFX-3BN (O-π-N).
• 通过调整吸收电子的原子和捐赠电子的原子的相对位置来调整发射颜色.
• 光物理性质的表征,包括光发光量子产量 (PLQY) 和辐射光谱 (FWHM),以及OLED设备的制造,以评估外部量子效率 (EQE) 和颜色坐标.

主要成果:

• 两个新的蓝色TADF发射器,SFX-2BN和SFX-3BN,已成功合成,由于抑制的振动和由刚性螺旋结构的π-π堆叠,它们表现出异常窄带发射 (FWHM = 20-22 nm).
• 这两家发射商在薄膜中表现出高的PLQY (> 90%),在相应的OLED中实现了高最大EQE24.8% (SFX-2BN) 和33.4% (SFX-3BN).
• 使用SFX-2BN和TADF助理主机的OLED实现了27.5%的改善EQE,颜色纯度很好 (CIE坐标为0.14,0.06),接近BT.2020蓝色标准.

结论:

• 在MR核心的特定外围位置的螺旋组融合是抑制TADF发射器聚合诱导的光谱扩展和红移的有效策略.
• 开发的蓝色TADF发射器为高效率,纯色OLED和狭窄的发射频段提供了一个有前途的途径.
• 该研究提供了关键的机械洞察力,通过MR-TADF材料的结构修改来控制排放特征.