作为有机发光二极管(OLED)的三基色之一,高效的蓝光有机发光材料一直备受青睐。虽然第一代蓝光荧光材料容易制备,但其激子利用率低,导致器件的外量子效率上限不高。第二代蓝光磷光材料的激子利用率可达100%,但由于固有的金属-配体电荷转移特性,大多数磷光材料很难实现纯蓝色发射,而且三重态激子的寿命长,导致这些材料在OLED中的稳定性较差。第三代热活化延迟荧光(TADF)材料能够在保证高激子利用率的同时提升器件的稳定性,并且其不含金属的纯有机特性也符合绿色环保经济的需求。然而,目前所报道的绝大多数高效率的TADF材料中,仍缺少短波长的蓝光以及深蓝光材料,其主要原因在于TADF分子本身的强分子内电荷转移(ICT)性质会导致发光波长的红移。在本工作中,我们以占吨酮为核心,咔唑及其衍生物为电子给体,通过改变分子内给-受体的扭转角来调整分子内的ICT性质,制备了从天蓝光到深蓝光的TADF材料,固态发光量子效率可达94%。使用这些材料能够制备出高效的蓝光以及深蓝光OLED器件,器件发射峰位于462 nm和442 nm,外量子效率分别为33.7%和22.2%。此工作为高效蓝光延迟荧光材料的设计提供了一种新的分子设计策略。
文章第一作者为组内博士陈金科,该工作发表在该工作发表在CCS Chemistry (DOI: 10.31635/ccschem.022.202202196)上。