在橙紅光TADF材料研究方面取得了重大進展。該工作基于電子給體-受體（D-A）分子結構，通過結合1,8-萘二酰亞胺（NAI）電子給體單元和不同的芳胺類電子受體單元，9,9二甲基吖啶（DMAC）和9,9-二苯基吖啶（DPAC）, 構建了兩個目標分子NAI-DMAC和NAI-DPAC。兩個化合物均獲得了橙紅光發射，并且具有高的光致發光量子產率（60%和79%），TADF性能（85%的延遲比率）和水平躍遷偶極矩取向性（71%和74%）。

基于這兩種橙紅光TADF材料的OLED獲得了目前高的橙紅光TADF器件效率：在581-600 nm發射峰值范圍內，其EQE保持在21-29.2%的高水準。值得強調的是，這是目前首例報道的基于橙紅光TADF材料的EQE超過20%的OLED，并且29.2%的EQE遠超此前已報道的17.5%的紀錄，成為目前橙紅光TADF器件的率。研究人員對率器件的內在機制進行了探索，發現了光學微腔效應對于提升激子利用率和發光量子產率方面的重要貢獻。

【圖文解讀】

圖一 NAI-DMAC和NAI-DPAC的分子結構能級結構研究

       a) TADF材料的分子結構式；

　　b) 密度泛函理論計算得出的分子前線軌道能級和激發態能級；

　　c) 優化基態結構的前線軌道分布（藍色為HOMO,紅色為LUMO）；

　　d) 單晶結構；

圖二 NAI-DMAC和NAI-DPAC的光致發光性能研究。

　　a) NAI-DMAC和NAI-DPAC在甲苯溶液中的紫外可見吸收光譜和熒光發射光譜；

　　b) NAI-DMAC和NAI-DPAC在mCPCN摻雜薄膜中的熒光和磷光光譜；

　　c) NAI-DMAC和NAI-DPAC在mCPCN摻雜薄膜中的瞬態熒光衰減曲線。

圖三 NAI-DMAC和NAI-DPAC的躍遷偶極矩取向性能研究

　　a) NAI-DMAC和c) NAI-DPAC在mCPCN摻雜薄膜中的p偏振光致發光強度相對于發射角度的分布（實心方塊），擬和曲線（實線）與理論曲線（虛線，各向同性及完全水平取向）；

　　b) NAI-DMAC 和d) NAI-DPAC基于含時密度泛函理論計算的躍遷偶極矩取向和大小。

圖四 基于NAI-DMAC和NAI-DPAC材料的OLEDs器件性能表征

a) 器件結構，相關材料的能級結構以及分子結構圖；

b-d) 基于NAI-DMAC和NAI-DPAC的OLED器件電致發光光譜，電流密度-電壓-發光亮度曲線，EQE和功率效率相對于發光亮度曲線；

e)單層發光層薄膜和完整器件的瞬態光致發光衰減曲線。

圖五 EQE性能對比

EQE與EL峰值與此前已報道工作的對比。

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橙紅光TADF材料4CzTPN-Ph

紅光TADF分子DMAC-PN、PXZ-PN 和PTZ-PN

紅光TADF分子FDQPXZ

紅光TADF材料POZ-DBPHZ

紅光TADF材料HAP-3TPA

近紅外TADF材料TPA-DCCP

橙紅光TADF材料Ac-CNP和Px-CNP

紅光TADF材料Da-CNBQx

紅光TADF材料TPA-PZCN

橙紅光TADF材料m-Px2BBP

紅光TADF材料NAI-DMAC和NAI-DPAC

溫馨提示：僅用于科研，不能用于人體實驗！

小編zhn2021.12.28