上海大學王子興博士課題組：在TADF材料方面取得系列研究進展
【成果簡介】
近日，新型顯示技術及應用集成教育部重點實驗室王子興博士課題組在熱活化延遲熒光(TADF)材料應用于OLED方面取得系列研究進展。研究結果近期以題為“Stable green phosphorescence organic light-emitting diodes with low efficiency roll-off using a novel bipolar thermally activated delayed fluorescence material as host”發表在著名期刊Chemical Science（影響因子 9.14）, ACS Applied Materials & Interfaces（影響因子7.14）, Journal of Materials Chemistry C（影響因子5.06）上。該系列工作上海大學均為第一完成單位。
【圖文導讀】
圖1?在B3LYP / 6-31G等級獲得的用于DPDDC的HOMO和LUMO的優化幾何形狀和分子軌道表面
a）優化幾何圖像
b）DPDDC在最高占據分子軌道（HOMO）和最低未占分子軌道（LUMO）狀態下的分子軌道分散
圖2?用于OLED的化合物的器件結構和化學結構
為了評估DPDDC作為綠色PhOLED中的主體材料的性能，并揭示了TADF性能對器件性能的影響，制作了一組綠色發光器件。OLED結構是：銦錫氧化物(ITO)/2T-NATA (25 nm)/NPB(5 nm)/TCTA (10 nm)/10 wt% (tpy) 2Iracac：DPDDC（裝置A-1）或10wt ％（ppy）2 Iracac：DPDDC（裝置B-1）或10wt％（mdppy）2 Iracac：DPDDC（裝置C-1）（20nm）/TPBi（30nm）/ Liq（1nm）/ Al（100nm）
【研究內容】
有機發光二極管OLED在手機、電視等平板顯示和照明方面的應用引起了工業界和學術界的廣泛關注。熱活化延遲熒光（TADF）材料具有較小的單線態-三線態能級差，三線態激子可以通過反隙間穿越變成單線態激子而發光，如此可以充分利用電激發下形成的單/三線態激子能量，器件的內量子效率可以達到100%。同時，材料結構可以通過化學結構進行調控，性能穩定，無需昂貴的貴金屬，是繼有機熒光材料、有機磷光材料之后的第三代有機發光材料，在OLED、生物等領域應用前景廣闊。
1.以三嗪骨架為基礎獲得的TADF材料，制備了效率高達93 lm/W穩定的綠光OLED器件，提出了TADF材料作為主體材料使用時在器件中能量的傳遞模型，為TADF材料的應用奠定了理論基礎。(Chem. Sci.)
2.通過化學結構調控分子的HOMO和LUMO 能級實現對激基復合物能級的調控，實現了深藍/純藍的TADF發光。同時以它們為主體材料實現了電流效率大于55 cd/A的藍色磷光器件。此工作為獲得深藍TADF發光提供了另一個思路。(ACS Appl. Mater. Interfaces)
3.通過含氮材料與亞銅材料共蒸，獲得了具有TADF發光的銅配合物，以它們為發光層，實現了外量子效率大于17%的OLED器件，這可以和傳統的銥金屬配合物相媲美。此研究結果通過常規的含氮有機材料與銅源共蒸獲得TADF材料，為開發廉價的銅金屬配合物應用于OLED提供新方法。(J. Mater. Chem. )
該系列研究工作得到了國家自然科學基金，973研究計劃支持，具體工作由新型顯示教育部重點實驗室和理學院化學系的研究生共同合作完成，充分體現了新型顯示教育部重點實驗室在學科交叉融合、建設方面的成功。
相關文獻鏈接： Stable green phosphorescence organic light-emitting diodes with low efficiency roll-off using a novel bipolar thermally activated delayed fluorescence material as host（Chemical Science,2017,DOI：10.1039/C6SC03008D）
Manipulation of electron deficiency of δ-carboline derivatives as bipolar hosts for blue phosphorescent organic light-emitting diodes with high efficiency at 1000 cd m?2?（ J.?Mater.?Chem. C,2017,DOI:10.1039/C6TC00804F）
Manipulation of Thermally Activated Delayed Fluorescence of Blue Exciplex Emission: Fully Utilizing Exciton Energy for Highly Efficient Organic Light Emitting Diodes with Low Roll-Off（ACS Appl. Mat. Interfaces,2017,DOI：10.1021/acsami.7b04987）
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