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新型双极性主体材料在有机蓝光和磷光OLED器件中的应用

纯有机热激发延迟荧光(Thermally Activated Delayed Fluorescence, TADF)和含有重金属的磷光(Phosphorescence)发光染料均可间接或者直接利用三重态到激子发光,达到100% 的内部量子效率(IQE),从而使其成为有机电致发光(Organic Electroluminescence)领域的研究热点。然而,为了抑制发光染料中部分长寿命三重态激子的猝灭, 通常将发光染料分散在不同类型的主体材料中,形成主-客体掺杂系统的发光层结构。因此,主体材料对整个器件的性能起到了决定性作用。然而,性能优越的双极性主体材料(Bipolar host materials)由于分子内给体(Donor)基团和受体(Accepter)基团之间强烈的分子内电荷转移(Intramolecular Charge Transfer),导致其三线态能级大幅度降低,从而大大限制了其在蓝色有机电致发光器件中应用。

日本九州大学(Kyushu University)的Chihaya Adachi教授研究团队最近开发了一类新型的基于Benzimidazobenzothiazole基团的高三线态的双极性主体材料。由于Benzimidazobenzothiazol基团不仅具有高的三线态能级(高于3.2 eV)和电子传输能力,同时整个基团具有较好的分子刚性和平面性,使其在有机电致发光器件中具有较大的应用潜力。

基于此类主体材料,研究人员同时制备了TADF和Phosphorescence 有机电致发光二极管(OLED),均达到大于20%的外部量子效率(EQE)和较小的效率滚降(roll-off)。此外,该论文的第一作者崔林松博士称此类双极性主体材料运用在绿光器件中已获得了较长的器件寿命,如果能够找到稳定的蓝光TADF或者磷光染料,有望能够大大提高蓝光器件的稳定性。

cui paper

该论文链接如下:

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201601136/abstract

 

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