基于主體材料DBTDPOFCz的藍光TADF分子，低成本有機電致發光器件應用研究進展

對TADF體系中主客體相互作用的本質和作用渠道仍然缺乏系統和清晰的認識。相對于其他顏色的TADF材料，藍光TADF材料的激發態偶極矩較低（約為11 Debye），因此大部分藍光TADF器件退而采用單極性主體材料，以**限度**主客體相互作用所導致的激子猝滅。然而，這不僅使得發光層中載流子傳輸失衡，進而部分導致藍光TADF器件更為**的效率滾降等問題，而且大大限制了藍光TADF主體材料的選擇余地和優化空間。這也成為藍光TADF體系設計中亟待解決的關鍵科學問題之一。

圖1藍光TADF器件的外量子效率與主體激發態偶極矩之間的關系。下側示意圖給出了在高激發態偶極主體和低激發態偶極主體中主客體之間的相互作用和能量及電荷傳遞過程。

針對這一問題，黑龍江大學許輝教授領導的磷基光電功能材料課題組設計制備了一組11種由相同給受體基團構成的雙極膦氧主體材料。通過改變功能基團的數量和拼接方式使這一組材料的激發態偶極矩從21 Debye逐步降低到僅為2 Debye。實驗結果表明，通過主客體偶極-偶極相互作用，主體激發態偶極場能夠明顯惡化藍光TADF發光體的激子猝滅現象。隨著主體激發態偶極矩的增加，藍光TADF器件的**外量子效率線性降低，**降幅達到75%。從本質上看，主客體間的共振能量傳遞過程必然伴隨著主客體偶極-偶極相互作用，使得主體激發態偶極場效應并不受激子濃度的限制，因而對器件的**效率和效率滾降均有**影響。這也反映出此效應具有作用范圍大等明顯的場效應特征。

通過在給受體之間插入打斷基團，研究團隊成功將這一類雙極主體分子的激發態偶極矩降低至2 Debye，僅比其基態偶極矩高約0.5 Debye，且明顯低于常用藍光TADF材料的激發態偶極矩（大于10 Debye），從而將雙極特性和低激發態偶極矩這兩個看似相互矛盾的性質成功整合在一起。其中一種主體材料DBTDPOFCz的藍光TADF器件的外量子效率達到21.6%，是目前基于雙極主體材料的藍光TADF器件所實現的**結果。特別是，在1000尼特的照明亮度下，DBTDPOFCz將其器件的效率滾降控制在創紀錄的9%，充分體現了雙極主體材料在平衡載流子和提**率穩定性等方面的優勢。

這一工作不僅為深入理解偶極場作用對光電器件性能的影響提供了一個普適性的思路，而且凸顯了主體工程，尤其是主客體相互作用調控，對實現**穩定TADF器件的重要性，從而必將進一步推動TADF技術真正走向實際應用。