Advanced Functional Materials:基于异相敏化系统实现全荧光白色 OLED 的高电致发光效率和高显色指数

发布时间:2021-06-17浏览次数:20



近年来,利用热激活延迟荧光(TADF)材料制备的白光OLED器件(WOLED)在过去几年得到了广泛的关注。其中,TADF材料敏化传统荧光(CF)客体的工艺已取得了可观的进步,能够取得优异的性能和良好的光色。然而,由于主客体之间的Dexter能量转移(DET),使用同相掺杂结构敏化CF客体往往会遭遇较为严重的激子损失。通过降低CF客体的掺杂浓度,能够有效增大主客体间的距离,从而避免DET的发生。但是由于超低浓度掺杂的器件对设备和操作工艺要求较高,因此并不能总是有效地发挥作用。通过增加大位阻基团修饰CF客体,增大主客体的分子间距离,也是一种可行的思路,然而该方案并不能对所有CF客体有效。通过高激子利用率的主体进行激子回收,可以避免激子在客体上直接复合,但是为器件增加了主体遴选的难度,也较难实现推广。因此,开发一种有效并且具有普适性的敏化体系显得格外重要。

本工作开发了一种高效的异相敏化体系,用于制备白色有机发光二极管(WOLED)。基于具有486 nm的电致发光(EL)峰,外量子效率为26.6%的新型高效天蓝色TADF发光材料DCP-BP-DPAC,绿色TADF材料BDMAC-XT和红色CF客体DBP,制备了共相和异相敏化结构。其中,共相结构的外量子效率仅为12.6%,异相结构敏化的白光则实现了18.5%的外量子效率。为了进一步提高敏化效率,引入橙色发光材料TBRB4CzTPNBu作为中间敏化剂,可通过Förster能量转移将能量更有效地传递至DBP。此外,通过在绿光与蓝光层间加入TCTA缓冲层,可以更有效地平衡激子分布,从而实现在不同亮度下的光谱稳定性。最终,超过23.0%的外量子效率,具有87的高显色指数(CRI)以及光谱高度稳定的白光器件被成功制备。卓越的电致发光性能和高质量的光色为用于全荧光WOLED的敏化体系提供了新的设计思路。

文章第一作者为组内博士刘昊,相关论文在线发表在Advanced Functional Materials (DOI: 10.1002/adfm.202103273)