实验室苏仕健教授团队:高水平取向BODIPY材料的低极性多重敏化策略实现高效BT.2020红光OLED
兼具短激子寿命和理想色纯度的窄带红光材料较少,因此实现符合 BT. 2020标准的高效率、低滚降红色有机发光二极管是当前艰巨的挑战。本文通过乙烯基来扩展共轭骨架、增强分子刚性,开发了三种具有高水平取向的BODIPY衍生物,实现了深红窄带发射。此外,采用低极性多重敏化策略设计并制备了相应的器件。该设计不仅实现了窄带电致发光,同时降低了能量传递损失、加快了激子的消耗速率,从而改善了高亮度下的效率滚降。

近日,华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室的苏仕健教授课题组利用高水平偶极取向的BODIPY发光材料及低极性多重敏化策略,实现了高效的BT2020红光OLED,有望拓展高色域红光OLED领域的应用。
通过在BODIPY母核meso位引入大空间位阻的三均甲基苯来限制分子内旋转、增加分子间距离,从而抑制非辐射跃迁并减少敏化器件中的Dexter能量传递损失。同时,在中心核的α位引入乙烯基并桥连多种给电子单元来增强分子刚性并延展π共轭骨架,从而在保持窄发射光谱的前提下实现光色的大幅度红移和PLQY的提升。这种大的平面结构还可以促使分子沿基底水平排列,从而提高器件中的光输出耦合效率和能量转移效率。此外,采用低极性多重敏化策略(低极性主体+ TADF 辅助主体+磷光辅助主体+BODIPY)抑制电致发光下的光谱展宽并加速激子消耗,从而实现了15.6%的最大外量子效率,在1000和10000亮度下效率滚降几乎为0,且CIE色坐标完美契合了BT.2020的红光标准(0.708,0.292)。该分子与器件设计策略为后续高色域有机发光二极管的设计提供了一定的价值。
相关研究成果以“HighlyHorizontally Oriented BODIPY Emitters for Efficient BT.2020 Red OLEDs viaLow-Polarity Multi-Sensitization Strategy”为题发表在AdvancedFunctional Materials上,其中通讯作者为苏仕健教授,第一作者为聂雪薇博士生。该研究工作得到了国家重点研发、国家自然科学基金、中国博士后面上等科研项目的资助。
原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202529876
