多重共振型熱活化延遲熒光（MR-TADF）材料由于其剛性發(fā)光骨架展現出較窄的發(fā)射光譜和較高的發(fā)光效率，目前已成為有機電致發(fā)光領域研究的熱點，并逐漸成為有機發(fā)光二極管（OLED）中重要的發(fā)光材料。近些年來，藍光及綠光的MR-TADF發(fā)光材料取得了巨大的研究進展，所制備的OLEDs器件效率達到了30%以上。然而，具有深藍光發(fā)射的MR-TADF材料卻很少被報道并且所制備的器件效率并不高，這主要是因為具有較大帶隙的深藍光材料往往具有較差的載流子注入和傳輸能力以及缺乏相應的分子設計。
基于此，近日，香港理工大學黃維揚課題組和黑龍江大學許輝教授課題組提出了一種新型的深藍光MR-TADF分子設計策略。將不同的共振單元（O-B-N和N-B-N）進行集成化，形成一個拓展的剛性平面的分子結構。所制備的分子表現出更藍、更窄的發(fā)射光譜并且發(fā)光效率更高。
圖1 分子設計概念以及本文中涉及的分子結構 基于同一前驅體，通過控制反應條件使得三溴化硼選擇性進攻前驅體的不同位置，從而制備出三個深藍光MR-TADF分子（OBN, NBN和ODBN）。通過細致的光物理、電化學以及理論計算的研究發(fā)現，ODBN具有最窄的發(fā)射光譜、最高的發(fā)光效率以及最小的單三線態(tài)能級差，在甲苯溶液中的發(fā)射峰為429 nm，半峰寬為26 nm，發(fā)光效率達到了93%。 圖2 光物理性質，（a）在甲苯溶液中的吸收和發(fā)射光譜；（b）三線態(tài)能級以及單三線態(tài)能級差；在摻雜薄膜中的（c）量子效率和（d）壽命衰減曲線以及（e）相應的速率常數 基于ODBN優(yōu)異的光學性質，將其作為發(fā)光材料制備了OLED器件，最大發(fā)射峰為446 nm，對應的CIE坐標為(0.15, 0.10)，最大外量子效率達到了24.2%，是目前報道的深藍光OLEDs中最好的結果之一。該工作為發(fā)展高性能深藍光MR-TADF分子提供了新的設計思路。 圖3 電致發(fā)光性能，（a）OLED器件結構；（b）電致發(fā)光光譜；（c）亮度-電壓-電流密度曲線和（d）效率-亮度曲線。 論文信息 Integrating Asymmetric O-B-N Unit in Multi-Resonance Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitters towards HighPerformance Deep-Blue Organic Light-Emitting Diodes Dr. Jibiao Jin, Dr. Chunbo Duan, Dr. He Jiang, Dr. Peng Tao, Prof. Hui Xu, Prof. Wai-Yeung Wong Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202218947
