北京化工大學Macromolecules: 具有可調節激發態的熱致延遲熒光共軛聚合物在溶液加工OLEDs上的應用

【引言】

目前，被報道的聚合物發光二極管主要是基于聚對苯撐乙烯，引起了極大的關注。多種共軛聚合物作為潛在的發光材料被廣泛地研究和報導，盡管其內量子效率面臨25%這個不可突破的限制。2011年，Adachi報導了首個具有高效熱致延遲熒光性質的純芳香化合物，其器件效率可以達到5.3%。按照類似的設計思路，多種具有電子給體-受體結構和不同發光波長的材料都被開發和報導。熱致延遲熒光材料受到廣泛關注的原因是因為低成本的溶液加工。

【成果簡介】

近日，北京化工大學的任忠杰教授將咔唑衍生物引入具有熱致延遲熒光性質的共軛聚合物主鏈上（DBTO2-PTZ）。咔唑部分不僅可以有效地抑制激子淬滅和非輻射躍遷，同時還可以調節分子軌道分布和激發態。在合成的三種聚合物中，COP-10在薄膜態擁有較高的k_RISC和量子產率，優化后的器件效率可以達到15.7%。該成果以題為"Efficient Thermally Activated Delayed Fluorescence Conjugated Polymeric Emitters with Tunable Nature of Excited States Regulated via Carbazole Derivatives for Solution-Processed OLEDs"發表在Macromolecules上。

【圖文導讀】

圖1.?Homo,Cop-50和Cop-10的分子結構，前線軌道分布和電子能級圖

圖2. Homo,Cop-50和Cop-10的紫外-可見吸收光譜和熒光光譜

圖3. Homo,Cop-50和Cop-10的NTO分析?

圖4. Homo,Cop-50和Cop-10在室溫不同溶劑中的發射光譜，和相應的Lippert-Mataga圖

圖5. Homo,Cop-50和Cop-10瞬態熒光衰減?

圖6. 器件結構和相應的能級圖

【小結】

在這個工作中，作者將咔唑衍生物引入具有熱致延遲熒光性質的共軛聚合物主鏈上（DBTO2-PTZ）。咔唑部分不僅可以有效地抑制激子淬滅和非輻射躍遷，同時還可以調節分子軌道分布和激發態。在合成的三種聚合物中，COP-10在薄膜態擁有較高的k_RISC和量子產率，優化后的器件效率可以達到15.7%。

文獻鏈接：Efficient Thermally Activated Delayed Fluorescence Conjugated Polymeric Emitters with Tunable Nature of Excited States Regulated via Carbazole Derivatives for Solution-Processed OLEDs?(Macromolecules, 2018, DOI: 10. 1021/acs.macromol.8b00565)

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