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基于双层界面激基复合物结构的高效非掺杂白光有机发光二极管
摘要: 通过采用双层界面激基复合物(i-Exc)结构,实现了高效非掺杂蓝色和白色有机发光二极管(OLED)。由于中性激基复合物在界面处形成,界面电荷积累得以减少,从而抑制了器件中的激子猝灭。利用该i-Exc结构,非掺杂蓝色磷光OLED实现了23.1%的最高外量子效率(EQE)。此外,通过在蓝色器件中插入超薄橙红色磷光发射体可获得白光发射。通过调节器件中超薄橙红色发射层的位置可抑制橙红色发射体的电荷捕获,从而实现优异的光谱稳定性。该白光OLED实现了20.0%的EQE并展现出稳定的暖白光发射,其在5V电压下的国际照明委员会(CIE)坐标为(0.41, 0.40),在9V电压下略微变化至(0.40, 0.41)。
关键词: 界面激基复合物、磷光有机发光二极管、白光有机发光二极管、双层结构、超薄非掺杂发光层
更新于2025-11-14 15:26:12
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纯碳氢主体材料的演化:结构更简单、性能更高且在RGB磷光有机发光二极管中具有普适性应用
摘要: 在磷光有机发光二极管(PhOLEDs)领域,为红、绿、蓝(RGB)磷光材料设计高效通用主体材料一直颇具挑战。迄今为止,大多数已报道的高效通用主体材料都含有杂原子,这些杂原子对器件性能起着关键作用。然而,引入不同种类的杂环会增加目标材料的设计复杂性和成本,还可能导致器件性能出现潜在的不稳定性。在本研究中,我们证明以9,9'-螺二芴为骨架设计的纯芳香烃主体材料是PhOLEDs的高效通用主体材料。该材料用于RGB PhOLEDs时,外量子效率分别达到27.3%、26.0%和27.1%。本研究不仅首次报道了用作RGB PhOLEDs主体的高效纯碳氢材料,也创下了目前通用主体材料(包括含杂原子主体材料)的最高性能纪录。本研究表明,PHC设计策略作为一种高性能、低成本的选择,有望推动OLED产业未来发展。
关键词: RGB磷光材料、PhOLED器件、外量子效率、磷光有机发光二极管、通用主体材料、纯芳香烃主体材料、9,9'-螺二芴骨架结构
更新于2025-09-23 15:21:01
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喷墨打印用于有机发光二极管的小分子二元发射层
摘要: 对于喷墨打印的有机发光二极管而言,获得均匀的小分子发光薄膜至关重要。与采用混合溶剂的传统策略不同,我们成功使用单一溶剂实现了双组分电致磷光发射材料的喷墨打印。该二元发射体由新型主体材料3-(3,6-二叔丁基咔唑-9-基)-3'-(2-(4-叔丁基苯基)苯并咪唑-1-基)-[1,1'-联苯]和铱配合物掺杂剂双(2-甲基二苯并[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(III)(Ir(MDQ)2(acac))组成。这种新开发的主体材料与Ir(MDQ)2(acac)兼容性良好,具有高溶解性和非晶特性,从熔融态冷却后玻璃化转变温度达137°C。发光层的喷墨打印适性与薄膜形貌强烈依赖于基底材料和溶剂选择。当采用邻二氯苯(o-DCB)作为单一溶剂,并以聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(4,4'-(N-(对丁基苯基))二苯胺)](TFB)作为空穴传输层时,可获得无咖啡环的均匀发射体薄膜形貌。采用喷墨打印发射体的磷光OLED器件实现了17.89 cd/A的最大电流效率,与旋涂发射体制备的Ir(MDQ)2(acac)基OLED器件性能相当。
关键词: 去湿、咖啡环效应、喷墨打印、磷光有机发光二极管、小分子
更新于2025-09-23 15:21:01
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含苯基喹啉配体的高效有机发光二极管用饱和红色磷光铱(III)配合物
摘要: 对于有机发光二极管(OLED)应用而言,饱和红色铱磷光材料备受青睐。目前已报道的大多数以2-芳基喹啉或其衍生物为环金属配体的铱配合物均呈现橙红色磷光,其发射峰波长低于620纳米。本研究通过在喹啉环的6位引入三氟甲基(CF3)或氟(F)原子,设计合成了环金属配体2-苯基-6-CF3/F-喹啉(CF3-phq或F-phq),并进一步制备了异配型铱配合物Ir(CF3-phq)2(acac)(Ir-1)、Ir(CF3-phq)2(tmd)(Ir-2)、Ir(F-phq)2(acac)(Ir-3)和Ir(F-phq)2(tmd)(Ir-4)。由于CF3和F的缺电子特性,这些配合物的电子亲和力增强,最低未占分子轨道(LUMO)能级下移,其中含CF3的铱配合物在光致发光中呈现峰值位于627-632纳米的饱和红色磷光。同时,通过将辅助配体从乙酰丙酮(acac)更换为2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮(tmd),器件的发光性能得到显著提升?;贗r(CF3-phq)2(tmd)的红色OLED实现了纯红光电致发光,其国际照明委员会(CIE)坐标为(0.67, 0.33),最高亮度达12695坎德拉每平方米,最大外量子效率为14.96%,并在实用亮度1000坎德拉每平方米时仍保持高达9.62%的外量子效率。这是首次通过在2-苯基喹啉配体喹啉环6位进行结构修饰获得饱和红色铱磷光材料的成功案例。
关键词: 铱配合物,磷光有机发光二极管(PhOLEDs),饱和红色,2-苯基喹啉,三氟甲基
更新于2025-09-23 15:19:57
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二苯并呋喃基双极主体材料的区域异构体效应对黄色磷光OLED器件性能的影响
摘要: 通过经典的交叉偶联反应,利用氰基芴和稠合二苯并呋喃合成了四种区域异构体作为磷光有机发光二极管(PhOLEDs)的双极主体材料,并易于纯化。为实现双极主体材料,选择氰基取代的芴作为n型单元,二苯并呋喃作为p型单元。以铱(III)双(4-苯基噻吩并[3,2-c]吡啶-N,C20)乙酰丙酮[PO-01]为磷光发射体制备了黄色PhOLEDs。基于[PO-01]的PhOLED实现了最大电流效率77.2 cd A?1和外量子效率25.3%;其中7-(二苯并[b,d]呋喃-2-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-甲腈(CF-2-BzF)主体具有最佳器件性能?;粕玃hOLEDs在1000 cd m?2下的色坐标分别为:(0.50, 0.50)(CF-1-BzF)、(0.50, 0.49)(CF-2-BzF)、(0.51, 0.49)(CF-3-BzF)和(0.50, 0.50)(CF-4-BzF)。
关键词: 区域异构体效应、磷光有机发光二极管、器件性能、双极主体材料、黄色磷光有机发光二极管
更新于2025-09-23 15:19:57
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二苯胺/三嗪杂化物作为磷光有机发光二极管的双极主体材料
摘要: 以二苯胺(DPA)为给电子单元、三嗪(TRZ)为受电子单元构建的双极型主体材料,能实现适宜的能级结构与平衡的电荷传输性能——这对有机发光二极管(OLEDs)的高性能至关重要。本研究设计合成了三种基于DPA/TRZ的主体材料:2-(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪(DPA-TRZ)、2,4-双(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-6-苯基-1,3,5-三嗪(DDPA-TRZ)和2,4,6-三(4-(N,N-二苯胺基)苯基)-1,3,5-三嗪(TDPA-TRZ)。通过系统研究其热学、光物理、电化学及载流子传输特性,揭示了分子结构与性能的关联规律。DPA单元数量可规律性调控混合材料的发光与电学性质:DPA-TRZ、DDPA-TRZ和TDPA-TRZ的三重态激发能(ET)分别为2.38、2.51和2.73 eV。为评估主体材料的电致发光性能,制备并表征了蓝、绿、红及白光磷光OLED器件(PhOLEDs)。具有最高ET值的TDPA-TRZ可适配从蓝到红的各类磷光发光体,所有器件均展现出超过20%的外量子效率(EQE)且效率滚降较低。基于TDPA-TRZ的单主体白光PhOLED表现出优异的色稳定性与显色性。这些结果表明,DPA与TRZ的组合是构建高效双极型主体材料的有效策略。
关键词: 二苯胺、三嗪、磷光有机发光二极管、电荷传输性能、双极主体材料
更新于2025-09-23 15:19:57
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新型呫吨酮衍生物作为主体材料:采用两种主体材料改善载流子平衡以实现高效绿色磷光OLED
摘要: 设计并合成了三种新型呫吨酮衍生物主体材料:3-(4-(二苯胺基)-9H-咔唑-9-基)-9H-呫吨-9-酮(XanCarDipha)、2-(4-(4-(二苯胺基)-9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-呫吨-9-酮(p-XanCarDipha)和2-(3-(4-(二苯胺基)-9H-咔唑-9-基)苯基)-9H-呫吨-9-酮(m-XanCarDipha),并将其应用于绿色磷光有机发光二极管(PHOLEDs)的开发。由于化合物中咔唑单元与呫吨酮单元的连接方式不同,当这三种新材料作为单一主体材料应用于发光层(EML)制成OLED器件时,XanCarDipha的效率曲线与其他两种材料相比表现出显著差异。在EML中,采用1:1 p-XanCarDipha:CarTria双主体材料并掺杂12 wt%三(2-苯基吡啶)铱作为客体材料的PHOLED,实现了最高外量子效率(EQE)20.93%、最高电流效率(CE)77.40 cd A-1和最高功率效率(PE)93.15 lm W-1。与使用p-XanCarDipha作为单一主体材料的器件对应最高发光效率(16.86%、62.55 cd A-1和42.60 lm W-1)相比,双主体材料的效率显著提升。同时,这三种新主体材料的玻璃化转变温度(Tg)均高于120°C,表明它们在器件应用中应具有良好的热稳定性。本研究不仅为呫吨酮类材料提供了设计方向,也证明了其与其他主体材料结合时在OLED器件中的卓越性能。
关键词: 双宿主材料,电致发光性能,磷光有机发光二极管,载流子平衡,能级
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于二苯并呋喃的铱配合物作为绿色发光体:实现高功率效率和极低效率滚降的磷光有机电致发光器件
摘要: 本工作通过将二苯并呋喃结构单元引入主配体,开发了一系列新型铱(III)环金属配合物BF-Ir1、BF-Ir2和BF-Ir3。系统研究了这些铱(III)配合物的光物理、热学及电致发光性能。值得注意的是,以BF-Ir1、BF-Ir2和BF-Ir3作为绿光发射体的磷光有机发光二极管(PhOLEDs)分别展现出15.1%、23.7%和21.5%的最高外量子效率(EQEs)。基于BF-Ir3的器件更实现了高达96.8 lm W?1的惊人峰值功率效率(PE)。当亮度达到1000和10000 cd m?2时,基于BF-Ir3的PhOLEDs仍能保持20.7%和18.5%的相应EQE值。这些结果明确表明,基于二苯并呋喃的铱(III)配合物作为绿光发射体应用于PhOLEDs具有巨大潜力,可实现高EQE与PE兼得且效率滚降低的优异性能。
关键词: 铱配合物,功率效率,磷光有机发光二极管,二苯并呋喃
更新于2025-09-19 17:13:59
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作为高性能蓝光和绿光磷光有机发光二极管双极主体材料的恶二唑衍生物
摘要: 通过将两种n型基团(吡啶和恶二唑)与一种p型咔唑基团结合,研究人员开发出两种新型双极主体材料——2-(3-(9H-咔唑-9-基)-[1,10-菲并] -3-基)-5-(吡啶-2-基)-1,3,4-恶二唑(PyOxd-mCz)和2-(4'-(9H-咔唑-9-基)-[1,10-菲并]-3-基)-5-(吡啶-2-基)-1,3,4-恶二唑(PyOxd-pCz),用于蓝光和绿光磷光有机发光二极管(PhOLEDs)。这两种化合物具有相近的最高占据分子轨道(HOMO)能级(PyOxd-mCz为-5.64 eV,PyOxd-pCz为-5.63 eV)和相同的最低未占分子轨道(LUMO)能级(-2.60 eV)。由于间位连接导致结构更扭曲,PyOxd-mCz具有更高的三重态能级(ET = 2.77 eV)和比PyOxd-pCz(ET = 2.60 eV)更平衡的载流子传输性能。采用PyOxd-mCz作为主体材料的器件实现了39.7 cd A?1的峰值电流效率和20.8%的最大外量子效率(EQE),FIrpic器件的启亮电压低至3.5 V;对于Ir(ppy)3器件则达到55.2 cd A?1和16.4%。除PyOxd-mCz具有合适的前线分子轨道能级和足够高的三重态能级外,更平衡的载流子传输对其优异器件性能起关键作用。
关键词: 磷光有机发光二极管、双极主体材料、蓝绿光磷光有机发光二极管、PyOxd - mCz、PyOxd - pCz
更新于2025-09-16 10:30:52
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采用低浓度热激活延迟荧光实现高性能磷光有机发光二极管
摘要: 我们采用低浓度热激活延迟荧光(TADF)材料10,10'-(4,4'-磺?;?4,1-亚苯基))双(9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶)(DMAC-DPS)制备了磷光有机发光二极管(PhOLEDs),其性能优于基于1,3-双(咔唑-9-基)苯(mCP)的器件。当DMAC-DPS浓度为1wt%时,器件在1000 cd/m2亮度下的驱动电压仅为3.3 V,且相较于mCP基器件,其效率和寿命均得到有效提升。结果表明DMAC-DPS能有效改善磷光器件性能。我们认为器件性能的提升归因于DMAC-DPS对发光层能量转移过程及三线态激子寿命的优化。该研究可能为制备高性能OLED提供简单有效的策略。
关键词: DMAC-DPS、热活化延迟荧光、三重态激子、能量转移、磷光有机发光二极管
更新于2025-09-16 10:30:52