1 厦门海洋职业技术学院,福建 厦门 361021
2 华侨大学 信息科学与工程学院 福建省光传输与变换重点实验室,福建 厦门 361021
利用电子给体材料mTPA-PPI和电子受体材料PO-T2T，实现了一种具有显著热活化延迟荧光特性的激基复合物，通过时间分辨谱技术，探明了mTPA-PPI∶PO-T2T间激子的反系间窜越、瞬时荧光、延迟荧光等激子动力学过程；研制了基于mTPA-PPI∶PO-T2T双母体的高性能磷光OLED器件，通过高效的反系间窜越过程，提升了三线态激子的利用率，有效提高了器件效率，缓解了高电流密度下的效率滚降。基于激基复合物双母体红光磷光器件的最大电流效率、功率效率、外部量子效率分别为20.3 cd/A，18.6 lm/W和11.54%，分别是单母体器件的1.4，1.2，1.5倍，此外，双母体器件的最高亮度高达25 410 cd/m2，是单母体器件最高亮度的3.9倍。
有机电致发光器件 热活化延迟荧光 激基复合物 双母体 能量转移 organic light-emitting device thermally activated delayed fluorescence exciplex co-host energy transfer
1 季华实验室，广东 佛山 528000
2 季华恒烨（佛山）电子材料有限公司，广东 佛山 528000
3 吉林大学 有机聚合物光电材料教育部工程研究中心，吉林 长春 130012
具有分子间电荷转移激发态特性的激基复合物（Exciplex）体系，由于前线分子轨道的分离特性——最高占有轨道（Highest occupied molecular orbital，HOMO）集中分布于给体分子上，最低空轨道（Lowest unoccupied molecular orbital，LUMO）集中分布于受体分子上，因此具有极小的单线态‐三线态能级差（ΔEst）以及热活化延迟荧光（Thermally activated delayed fluorescence，TADF）特性。因此，激基复合物体系的理论内量子效率可以达到100%。由于构建激基复合物体系的给体分子具有空穴传输特性，受体分子具有电子传输特性，因此，激基复合物体系具有平衡的载流子迁移特性，这使得激基复合物体系在作为发光层材料以及混合主体材料制备电致发光器件时具有平衡载流子迁移、扩大激子复合区域、提高器件效率以及降低效率滚降的优势。本文将讨论和总结基于激基复合物激发态体系的电致发光材料与器件基本原理、设计思路以及近期的研究进展。
激基复合物 热活化延迟荧光 有机电致发光材料与器件 exciplex thermally activated delayed fluorescence electroluminescent materials and devices
1 Key Laboratory of Advanced Display and System Applications of Ministry of Education, School of Mechatronic Engineering and Automation, Shanghai University, Shanghai 200072, China
2 School of Materials Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072, China
3 State Key Laboratory of Luminescent Materials and Devices, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China
Thermally activated delayed fluorescence (TADF) organic light-emitting diodes (OLEDs) have been demonstrated in applications such as displays and solid-state lightings. However, weak stability and inefficient emission of blue TADF OLEDs are two key bottlenecks limiting the development of solution processable displays and white light sources. This work presents a solution-processed OLED using a blue-emitting TADF small molecule bis[4-(9,9-dimethyl-9,10-dihydroacridine) phenyl]sulfone (DMAC-DPS) as an emitter. We comparatively investigated the effects of single host poly(Nvinylcarbazole) (PVK) and a co-host of 60% PVK and 30% 2,2′-(1,3-phenylene)-bis[5-(4-tert-butylphenyl)- 1,3,4-oxadiazole] (OXD-7) on the device performance (the last 10% is emitter DMAC-DPS). The co-host device shows lower turn-on voltage, similar maximum luminance, and much slower external quantum efficiency (EQE) rolloff. In other words, device stability improved by doping OXD-7 into PVK, and the device impedance simultaneously and significantly reduced from 8.6 103 to 4.2 103 W at 1000 Hz. Finally, the electroluminescent stability of the co-host device was significantly enhanced by adjusting the annealing temperature.
blue thermally activated delayed fluorescence orga 2 2′-(1 3- phenylene)-bis[5-(4-tert-butylphenyl)-1 3 4-oxadiazole] (OXD-7) bis[4-(9 9-dimethyl-9 10-dihydroacridine)phenyl] sulfone (DMAC-DPS) stability Frontiers of Optoelectronics
2021, 14(4): 491–498
太原理工大学 省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室, 山西 太原 030024
基于热活化延迟荧光的双发射有机材料,由于具有两种颜色的发光波长,且至少有一种发射的衰减寿命在微秒级以上, 因此在白色有机发光二极管、多功能探针与传感、高质量生物成像、防伪等领域具有很大的应用前景。为了合理地设计基于热活化延迟荧光的双发射有机电子给体-受体型材料, 最为关键的是研究分子结构与光物理性质之间的构效关系。本文将基于热活化延迟荧光的双发射有机电子给体-受体型分子,根据其发光属性分为三类: 热活化延迟荧光-荧光双发射、热活化延迟荧光-磷光双发射和双热活化延迟荧光发射, 进一步对其分子设计原则、发光机制和最新进展做出了简要综述, 并展望了其发展前景。
热活化延迟荧光 双发射 分子设计 发光机制 thermally activated delayed fluorescence dual emission molecular design luminescence mechanism
1 长春理工大学 材料科学与工程学院， 吉林 长春 130022
2 中国科学院长春应用化学研究所 高分子物理与化学国家重点实验室， 吉林 长春 130022
树枝状发光材料是一类由中心核和外围树枝构成的具有三维空间结构的发光功能材料，既具有有机小分子发光材料明确的化学结构和确定的分子量，又具有高分子发光材料的良好溶液加工性能，是发展低成本、高效率有机电致发光器件的重要材料体系。具有热活化延迟荧光效应的树枝状发光材料能够通过反向系间窜越过程将三线态激子转变为单线态激子而发出荧光，其器件理论内量子效率可以达到100%，是开发设计高效树枝状发光材料的有效途径。近年来，在分子设计方面，树枝状热活化延迟荧光材料取得了重要进展，形成了种类丰富的材料体系，同时其器件性能得到了大幅提升。本文根据树枝状热活化延迟荧光材料的中心核进行分类，围绕其分子设计、光物理特性和器件性能，总结和评述了国内外研究者在该领域的主要研究进展，并分析了其未来发展所面临的机遇和挑战。
热活化延迟荧光 树枝状发光材料 溶液加工 有机电致发光 thermally activated delayed fluorescence dendritic luminescent materials solution processible organic light-emitting diodes
