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有机发光二极管中的三重态—三重态湮灭和单重

作者2019-03-27 10:02未知
缺少高效稳定的蓝光器件是有机发光二极管(OLED)产业发展的瓶颈,研究者将解决这一瓶颈问题的希望放在了近些年新出现的延迟荧光OLED上。三重态-三重态湮灭(TTA)上转换和热活化延迟荧光(TADF)是纯有机分子将不发光的三重激发态转变为发光的单重激发态的两个主要途径。本论文考察了基于TTA和TADF机理实现高效稳定蓝光OLED的可能性。1.2-甲基-9,10-双(萘-2-基)蒽(MADN)在溶液中的TTA发光已被证实。制备了以MADN为主体的蓝光荧光器件,并与用传统主体材料的器件进行对比。发现所有器件在低电流密度下的外量子效率都接近理论极限(~5%),而高电流密度下的效率主要与主体材料的最低三重激发态(T1)能级有关。MADN薄膜的TTA过程无法得到瞬态光致发光和瞬态电致发光光谱的证实。我们认为MADN器件有小的效率滚降是由于MADN低的T1能级能有效淬灭客体荧光分子的三重态,在高电流密度下避免了激子饱和,并非由于TTA的作用。2.基于蓝光TADF分子DMAC-DPS在有机薄膜中的荧光动力学,发现单重态-单重态激子湮灭(SSA)才是蓝光器件老化的主因,而不是之前认为的TTA或三重态激子-极化子湮灭(TPA)。这说明为了提高蓝光器件的稳定性,我们需要缩短激子处于单重态的时间,而不是总的激发态寿命。由于荧光辐射是SSA的主要竞争过程,提高荧光辐射速率(kF)有望大幅度提高蓝光TADF器件的半寿命(LT50)。据此我们设计合成了系列天蓝光TADF分子进行对比研究,证明了蓝光TADF器件的LT50大约正比于KF2。我们的发现为研究蓝光OLED的老化提供了新的视角,并为设计合成高效稳定的蓝光TADF分子提供了新思路。

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