D1-A-D2型高效红光热激活延迟荧光有机发光二极管

何益辉， 唐艳青， 谢凤鸣， 周经雄， 曾馨逸， 唐建新

（苏州大学功能纳米与软物质研究院，江苏 苏州 215123）

有机发光二极管（OLEDs）是当前最有前途的显示器件之一，它的诞生是信息显示领域的一次革命性的变化。早期的有机电致发光器件成膜效率差、发光效率低，因此难以应用于实际生产。直到1987年，美国籍华人邓青云博士以三（8-羟基喹啉）铝（AlQ3）为发光材料制备了第一个具有应用价值的“三明治”结构的OLEDs[1]。至此，OLEDs器件才逐步进入大众视野并走向产业化[2,3]。在传统荧光OLEDs中，只有激发的单线态（S1）能进行辐射跃迁发射，单线态激子和三线态（T1）激子的数量分布比例为1∶3[4]，因此理论上最大内部量子效率（IQE）仅为25%[5,6]，而磷光OLEDs和热激活延迟荧光 （TADF）-OLEDs（TADF-OLEDs）可以利用单线态和三线态的辐射跃迁，理论上最大IQE可达100%。Adachi课题组[7]首先报道了TADF材料在OLEDs中的应用[8,9]，由简单、廉价的芳香化合物即可获得TADF性质，而高效的磷光材料则需要使用诸如Ir、Pt或Os等昂贵的重金属形成配合物。因此，TADF材料因其效率高、成本低等优势已经成为目前研究的主流方向。理论上，TADF分子75%的三线态激子可以经过三线态-单线态反向系间窜越（RISC）过程到达单线态，从而能够达到100%的IQE[10-12]。通过分子设计调节有机分子的最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占据分子轨道（LUMO）的能量和空间分布，能够调节能带间隙（Eg）和单线态-三线态能隙（ΔEST），从而实现全光色发射。

对于研究者而言，制备高效的红光TADF材料仍然面临巨大的挑战，因为在一个分子上同时实现较大的RISC速率常数（kRISC）和光致发光量子产率（ΦPL）是系统性难题。……