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(jié)構(gòu)，通過結(jié)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(gòu)建了兩個目標(biāo)分子NAI-DMAC和NAI-DPAC。兩個化合物均獲得了橙紅光發(fā)射，并且具有高的光致發(fā)光量子產(chǎn)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(fā)射峰值范圍內(nèi)，其EQE保持在21-29.2%的高水準(zhǔn)。值得強調(diào)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(jì)錄，成為目前橙紅光TADF器件的率。研究人員對率器件的內(nèi)在機制進行了探索，發(fā)現(xiàn)了光學(xué)微腔效應(yīng)對于提升激子利用率和發(fā)光量子產(chǎn)率方面的重要貢獻。

【圖文解讀】

圖一 NAI-DMAC和NAI-DPAC的分子結(jié)構(gòu)能級結(jié)構(gòu)研究

       a) TADF材料的分子結(jié)構(gòu)式；

　　b) 密度泛函理論計算得出的分子前線軌道能級和激發(fā)態(tài)能級；

　　c) 優(yōu)化基態(tài)結(jié)構(gòu)的前線軌道分布（藍色為HOMO,紅色為LUMO）；

　　d) 單晶結(jié)構(gòu)；

圖二 NAI-DMAC和NAI-DPAC的光致發(fā)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(fā)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(tài)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(fā)光強度相對于發(fā)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(jié)構(gòu)，相關(guān)材料的能級結(jié)構(gòu)以及分子結(jié)構(gòu)圖；

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

e)單層發(fā)光層薄膜和完整器件的瞬態(tài)光致發(fā)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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小編zhn2021.12.28