基于菲并咪唑衍生物的激发态调控及其在蓝光/白光OLED中的应用

作     者：娄敬丽 黎刚刚 王志明 唐本忠 LOU Jingli;LI Ganggang;WANG Zhiming;TANG Benzhong

作者机构：华南理工大学材料科学与工程学院广东广州510641 

出 版 物：《材料研究与应用》 (Materials Research and Application)

年 卷 期：2023年第17卷第5期

页      面：773-786页

学科分类：0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(21975077,51673118) 广东省自然科学基金杰出青年基金项目(2022B1515020084) 发光材料与器件国家重点实验室(SCUT)自主创新研究项目(Skllmd-2022-01) 深圳市分子聚集体功能材料重点实验室(ZDSYS20211021111400001) 深圳市科技创新委员会(KQTD20210811090142053) 广东省基础与应用基础研究基金(2023B1515040003) 

主　　题：有机发光二极管 有机蓝光材料 菲并咪唑 交叉长短轴 杂化局域电荷转移 

摘      要：有机发光二极管的应用已经步入我们的生活领域,但是高效率的蓝色发光材料仍然是限制其效率进一步提高的瓶颈。基于“交叉长短轴结构模型,以菲并咪唑作为蓝光的构筑基元,设计合成了两个纯蓝光/天蓝光分子NPD和NCNPD。实验和理论计算结果表明:NCNPD分子由于N1位点引入了较强吸电子能力的氰基而表现出了更强的CT态特征,在溶液和薄膜中表现出了比NPD更红的发射和更低的荧光量子产率(PLQY),在此基础上NPD及NCNPD在非掺杂/掺杂器件的最大外量子效率(EQE)分别为1.84%/6.90%和0.76%/6.38%,充分说明在菲并咪唑长轴骨架上引入强CT态组分,以及再配合短轴修饰氰基来增强分子CT态特征,会对分子的光电性能造成不利的影响,凸显出合理调控蓝光材料激发态中的LE/CT态组分的分布和强度的必要性;基于NPD分子开发了一系列高性能的荧磷混合白光OLED,通过调控蓝光层/黄光层的厚度,暖白光及正白光器件的最大EQE达到了23.45%和15.24%;通过调控间隔层的厚度,制备了低滚降、光色稳定的正白光OLED,最高EQE为11.54%,显色指数(CRI)达到了了50。