華工國重 蘇仕健 Adv. Sci.：高量子產率和短壽命純有機磷光材料的開發，用于高效OLED

一、成果簡介

純有機室溫磷光材料由于具有理論上禁止自旋的三重態，通常表現出較低的磷光量子產率(?P)和較長的磷光壽命(τP)。

在此，通過引入一個給體-受體(D-A)骨架和一個phenoxaselenine給體，在非晶膜中開發了三個具有高的?P和短的τP的非芳香胺給體化合物。除了硒的重原子效應增強了自旋軌道耦合(SOC)外，促進軌道角動量變化的D-A骨架進一步增強了SOC，剛性分子結構也抑制了嚴重的非輻射能量耗散。因此，基于2-(phenoxaselenin-3-yl)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(PXSeDRZ)的RTP有機發光二極管(OLED)實現了19.5%的創紀錄的高外量子效率。此外，還實現了電壓依賴的顏色可調發射和單分子白色發射。

這些結果揭示了純有機磷光材料作為高效OLED發射器的廣闊前景，特別是在潛在的迷人照明應用中。

二、圖文導讀

Molecular structures of the investigated compounds and molecular design strategy.

Steadystate PL (at 298 and 77 K) and phosphorescence (at 77 K with a delay time of 5 ms) spectra of the investigated compounds in toluene solvent (10?5 m), and their photophysical parameters of kf and knr + kisc.

a) Steady-state PL spectra in air and vacuum status, and phosphorescence spectra in vacuum with a time delay of 5–10 ms. b) Transient phosphorescence decay spectra. c) Time-resolved PL spectra; d ?P and triplet state non-radiative rates ( ) at different temperatures in vacuum of the investigated compounds in 10 wt% doped mCP films.

a) Calculated energy level diagram, SOC matrix elements, and NTOs of PXSeDRZ. b) Representative molecular vibration modes and corresponding Huang–Rhys (H–R) factors, and intramolecular interaction visualized by independent gradient model based on Hirshfeld partition (IGMh) analyses.

a) Energy-level diagram and architecture of the OLED devices. b) EQE-J curves of the OLED devices. c) J–V–L curves of the OLED devices. d) EL spectra of the OLED devices detected at 1 cd m?2.

三、論文信息

Advanced Science

Highly Efficient Purely Organic Phosphorescence Light-Emitting Diodes Employing a Donor–Acceptor Skeleton with a Phenoxaselenine Donor

Zijian Chen, Mengke Li, Qing Gu, Xiaomei Peng, Weidong Qiu, Wentao Xie, Denghui Liu, Yihang Jiao, Kunkun Liu, Jiadong Zhou, Shi-Jian Su

First published: 20 February 2023

https://doi.org/10.1002/advs.202207003

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