基于苊并[1, 2-b]喹喔嗪为受体单元设计合成新型红光热活化延迟荧光分子

俞佳 肖雅方 陈嘉雄

引用本文: 俞佳, 肖雅方, 陈嘉雄. 基于苊并[1, 2-b]喹喔嗪为受体单元设计合成新型红光热活化延迟荧光分子[J]. 有机化学, 2019, 39(12): 3460-3466. doi: 10.6023/cjoc201906019 shu
Citation:  Yu Jia, Xiao Yafang, Chen Jiaxiong. Design and Synthesis of Novel Red Thermally Activated Delayed Fluorescent Molecule Based on Acenaphtho[1, 2-b]quinoxaline Electron-Acceptor[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2019, 39(12): 3460-3466. doi: 10.6023/cjoc201906019 shu

基于苊并[1, 2-b]喹喔嗪为受体单元设计合成新型红光热活化延迟荧光分子

    通讯作者: 陈嘉雄, chenjiaxiong@suda.edu.cn
  • 基金项目:

    中国博士后科学基金(No.2018M640517)资助项目

摘要: 采用苊并[1,2-b]喹喔嗪(AQ)作为一种新的热活化延迟荧光(TADF)电子受体(A)基团,通过与强电子给体(D)基团吩噁嗪连接成D-A结构,合成出一种新型TADF分子10,10',10''-(苊并[1,2-b]喹喔嗪-3,9,10-三基)-三(10H-吩噁嗪)(AQ-TPXZ),该分子材料发射红色荧光.理论计算表明,该分子的轨道电子云重叠度很小.通过荧光和磷光光谱计算得出,其单线态-三线态能隙差为0.02 eV.瞬态衰减测试显示AQ-TPXZ具有瞬时寿命和延迟寿命两种组分.以AQ-TPXZ为发光材料的有机电致发光器件(OLED)实现了红光发射,峰值位于624 nm处.该器件的最大外量子效率为7.4%,高于传统的OLED的理论最大外量子效率(5%),这一结果不仅表明AQ-TPXZ为红光TADF分子,同时表明AQ可作为一种新的红光TADF电子受体片段.

English

  • 有机电致发光二极管(OLED)具有全色发射、灵活性、低成本制造和高效率等优点, 作为显示和照明应用中的新一代技术受到了广泛关注[1~7].根据自旋统计, 在电致发光过程中, 这类器件的单线态和三线态激子的形成比例为1:3[8~10].在传统的荧光OLED中, 仅可以利用单线态激子进行发光, 因此这类OLED的最大内量子效率(IQE)和外量子效率(EQE)分别为25%和5%[11, 12].而磷光OLED由于引入了铂、铱、锇等过渡金属, 使得分子能够产生自旋-轨道耦合效应实现100%激子利用率, 从而获得20%的EQE[13~19].但是这些贵金属材料的高制作成本和较大的毒性限制了它们在OLED应用中的进一步发展.近几年, Li等[20]提出了一种新的机制, 利用双线态自由基发光, 采用这种机制制备的器件获得了27%的最大EQE.另一方面, 一种基于热活化延迟荧光(TADF)机制的新兴技术同时也引起了人们的巨大兴趣, 这种技术在不使用贵金属的条件下仍能实现100%的IQE, 因而被视为下一代OLED技术[21~24].在TADF材料中, 获得高效的反向系间窜越(RISC)过程十分重要, 这个过程可以使电致产生的三线态激子转换为单线态激子, 从而获得100%的激子利用率[25, 26].要实现高效的RISC过程, 则需要材料的最低单线态(S1)和最低三线态(T1)之间的能隙差(ΔEST)足够小[21, 27, 28].通常, 引入高度扭曲的给体(D)-受体(A)型结构可以实现小的ΔEST, 因为这种结构可以使分子的最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)分别离域在D片段和A片段上, 从而获得较小的ΔEST[29, 30].截至目前, 通过采用这种设计策略, 绿光和蓝光TADF OLED已经取得了巨大的进展[31~35].

    相比之下, 作为三基色之一的红光TADF OLED, 其发展却较为缓慢.这主要是由于随着发射波长往长波长方向移动, 分子的非辐射跃迁呈现指数级别增长[36~41], 给设计红光TADF分子带来极大的挑战.为了获得新型的红光TADF OLED, Adachi课题组[36, 37]最早采用庚嗪衍生物发展了红光TADF材料, 随后通过引入蒽醌为A基团制备出一系列红光TADF材料; Wang等[38]选用双氰二氮杂苯并菲(DCPP)作为A片段, 合成了一系列红光-近红外TADF材料; Liao等[39]利用二氰基苊并吡嗪(APDC)与三苯胺桥连合成了一种新型的红光-近红外TADF材料; Yang等[42]则通过二苯喹喔嗪(DBQ)-吩噁嗪(PXZ)构建了新型的非掺杂红光TADF材料.然而, 目前红光TADF OLED的发展仍远落后于蓝光和绿光TADF OLED, 红光TADF材料依然较为稀缺.因此, 进一步设计、合成新型的红光TADF发光材料仍然是本研究领域的重要课题之一.

    为了进一步发展新型红光TADF材料, 设计了苊并[1, 2-b]喹喔嗪(AQ)作为一种新型的TADF受体片段, 与吩噁嗪(PXZ)给体基团桥接合成出一种新型的红光TADF分子10, 10', 10''-(苊并[1, 2-b]喹喔嗪-3, 9, 10-三基)-三(10H-吩噁嗪)(AQ-TPXZ). AQ-TPXZ具有典型的D-A结构, 其HOMO电子云主要分布于PXZ基团上, 而LUMO电子云则离域在AQ片段上, 轨道电子云高度分离.实验证明AQ-TPXZ具有极小的ΔEST, 其值为0.02 eV.电化学测试表明, 该材料的HOMO/LUMO能级差为1.99 eV, 具有实现红光发射的潜力.热学分析表明, AQ-TPXZ具有较高的热学稳定性.通过瞬态测量表明, AQ-TPXZ具有瞬时衰减和延迟衰减两种组分.并且, 以该红光TADF分子作为发光材料的OLED实现红光发射, 电致发光峰为624 nm, 器件的最大EQE为7.4%, 显然, 这比传统的OLED的理论极限值(5%)高出许多.这些结果不仅证明了AQ-TPXZ是TADF分子, 同时也为设计合成新型的红光TADF分子提供了一种新的电子受体片段.

    选用较强给电子能力或拉电子能力的片段来构建D-A分子是设计红光TADF分子的必要因素.本文选用PXZ基团作为D片段, 它是目前TADF研究报道中一种给电子能力较强的D基团; 选用AQ基团作为A片段, 因为苊烯具有比二苯乙烯更强的拉电子能力[43], 从而使得AQ基团比Yang等报道的DBQ基团的拉电子能力更强, 因此基于AQ-TPXZ分子的发射波长与基于DBQ-3PXZ分子的发射波长相比将会红移.另外, 采用刚性的PXZ片段和大平面共轭基团(AQ)来构建具有较大刚性的TADF分子, 可以降低由于分子转动等造成的非辐射跃迁, 减少能量损失.

    AQ-TPXZ的分子结构和合成路线如Scheme 1所示, 该分子可以通过两步合成得到, 合成方法简单, 容易制备.首先, 选用醋酸钯作为催化剂, 三叔丁基膦作为配体, 在弱碱碳酸铯的作用下, 5-溴苊醌与PXZ通过Buchwald-Hartwig偶联反应得到中间产物5-(10H-吩噁嗪-10-基)苊醌, 然后将5-(10H-吩噁嗪-10-基)苊醌和4, 5-二氯邻苯二胺进行环化加成, 再加入吩噁嗪反应合成10, 10', 10''-(苊并[1, 2-b]喹喔嗪-3, 9, 10-三基)-三(10H-吩噁嗪)(AQ-TPXZ).这些合成产物的结构都通过质谱和核磁共振氢谱/碳谱表征确认.

    图式 1

    图式 1.  AQ-TPXZ的合成路线图
    Scheme 1.  Synthetic routes of AQ-TPXZ

    为研究AQ-TPXZ在基态下的能级分布, 在B3LYP/6-31G*基组下利用密度泛函理论(DFT)计算了该化合物的HOMO和LUMO分布, 并对其激发态进行了含时DFT (TD-DFT)计算.如图 1所示, 在该化合物的优化结构中, 三个PXZ基团和中间的AQ片段间都呈现出较大的二面角, 这使得D和A片段之间的共轭程度较小, 其HOMO轨道电子云主要分布在AQ-TPXZ分子中相邻的两个PXZ片段上, 而LUMO轨道电子云则离域到AQ片段上.由图 1b可以看到, 它们的最低单线态和最低三线态的能级分布中, 可以看到该材料的“空穴”和“粒子”分别分布于D片段和A片段上, 表明该材料的单线态和三线态具有分子内电荷转移(ICT)特性, 通过进一步计算得出AQ-TPXZ的S1和T1能级分别为1.74和1.72 eV, 从而计算得出理论ΔEST为0.02 eV, 如此小的ΔEST将有利于实现高效的RISC过程.

    图 1

    图 1.  AQ-TPXZ的(a)优化结构以及HOMO和LUMO电子云分布图和(b)最低单线态和最低三线态的自然跃迁轨道分布图
    Figure 1.  (a) Optimized geometry, HOMO and LUMO spatial distributions, and (b) natural transition orbital (NTO) of S1 states and T1 states of AQ-TPXZ

    利用循环伏安法(CV)测定了该化合物的HOMO和LUMO能级.由图 2可以观察到AQ-TPXZ存在准可逆氧化还原电位, 表明该化合物在整个扫描过程中具有较好的电化学稳定性.以二茂铁为基准并从它的氧化和还原曲线起始位置计算得出, AQ-TPXZ的HOMO和LUMO能级分别为-5.29和-3.30 eV, 从而计算得出AQ-TPXZ的电化学带隙为1.99 eV.这个结果表明AQ- TPXZ具有实现红光发射的潜力.为了研究AQ-TPXZ的热稳定性, 随后进行了热重分析(TGA)和差示扫描量热法(DSC)测量.如表 1所示, AQ-TPXZ的分解温度(Td, 定义为5%的失重)高达477 ℃, 其玻璃化转变温度(Tg)也达到了200 ℃, 这些性能不仅表明该材料适用于气相沉积, 而且也保证了它在器件制备过程中的热稳定性.

    图 2

    图 2.  AQ-TPX在二氯甲烷中的循环伏安曲线图
    Figure 2.  Cyclic voltammetry curve of AQ-TPXZ in DCM

    表 1

    表 1  AQ-TPXZ的主要物理化学表征数据
    Table 1.  Photophysical parameters of AQ-TPXZ
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    λabs/nm λem/nm HOMO/eV LUMO/eV Ega/eV Td/℃ Tg /℃ τPFb/ns τTADFc/μs ES/eV ET/eV ΔESTd/eV
    485 641 -5.29 -3.30 2.13 477 /200 31.8 19.5 2.13 2.11 0.02
    a Determined from the onset of absorption spectrum; b Lifetime of prompt decays; c Lifetime of delayed decays; d ΔESTESET.

    图 3所示为AQ-PXZ的归一化吸收和发射光谱.从图中可以看到, AQ-TPXZ在400~560 nm范围内呈现出宽而广的弱吸收, 这个波段下的吸收可归结为D片段(PXZ)到A片段(AQ)间的ICT.同时, 在320 nm附近出现尖锐的强吸收, 这个吸收光谱则是AQ-TPXZ分子的π-π*跃迁引起的.从其发射光谱中, 可以观察到峰值为641 nm的无精细结构的红光发射光谱, 表明其荧光光谱也呈现ICT特性.从AQ-TPBA在4, 4'-二(9H-咔唑-9-基)-1, 1'-联苯(CBP)掺杂薄膜中的低温荧光和磷光光谱的起始位置计算得出该材料的S1能级(ES)和T1能级(ET)分别为2.13和2.11 eV, 从而计算出ΔEST为0.02 eV, 这表明AQ-TPXZ可以实现高效的RISC过程.为了进一步证明AQ-TPXZ的TADF特性, 我们测量了AQ-TPXZ掺杂在CBP薄膜下的瞬时衰减曲线和延迟衰减曲线.如图 4所示, 在100 ns和400 μs范围内, AQ-TPXZ显示出瞬时衰减寿命和延迟衰减寿命分别为31.8和19.5 μs, 这与多数高效TADF材料的寿命相近[44~47], 表明AQ- TPXZ可能实现较好的单线态和三线态激子利用率.

    图 3

    图 3.  AQ-TPXZ在室温甲苯中的吸收和荧光谱图以及在CBP掺杂薄膜下的低温荧光和低温磷光光谱图
    Figure 3.  UV-Vis absorption and fluorescence spectra of AQ- TPXZ in toluene at room temperature, and normalized fluorescence and phosphorescence spectra of AQ-TPXZ doped CBP films at 77 K

    图 4

    图 4.  室温下AQ-TPXZ在CBP掺杂薄膜下的延迟衰减和瞬时衰减(内嵌图)曲线图
    Figure 4.  Delayed and prompt (inset) transient photoluminescence decay curve of AQ-TPXZ doped CBP films at room temperature

    为了研究AQ-TPXZ的电致发光性能, 制备了结构为: ITO/TAPC (35 nm)/TCTA (10 nm)/CBP:12% AQ- TPXZ (20 nm)/TmPyPb (45 nm)/LiF (1 nm)/Al的OLED器件(AQ-TPXZ的质量分数为12%).其中氧化铟锡(ITO)和LiF/Al分别被用作阳极和阴极; 1, 1-双[4-[N, N-二(对甲苯基)胺基]苯基]环己烷(TAPC)作为空穴传输层; 4, 4', 4''-三(咔唑-9-基三苯基胺)(TCTA)是激子阻挡层, 1, 3, 5-三[(3-吡啶基)苯-3-基](TmPyPb)是电子传输层.

    图 5表 2所示, 基于AQ-TPXZ的器件表现出红色发光, 峰值位于624 nm处, 其标准色坐标(CIE)为(0.62, 0.38).由图 6图 7所示, 该器件的开启电压为3.7 V, 这与目前报道相似结构的器件开启电压相近[48], 器件最大亮度达到8250 cd•m-2, 满足实际应用时的亮度要求[49].该器件的最大电流效率(CE)为7.5 cd•A-1, 最大功率效率(PE)为6.0 lm•W-1, 最大EQE为7.4%.与传统荧光OLED的理论极限EQE(5%)相比, 这个量子效率要高出许多, 接近于目前报道的红光TADF OLED的效率(ELMax>620 nm).这些结果不仅进一步表明AQ- TPXZ为TADF材料, 同时也显示了AQ片段在之后的红光TADF材料研究中具有可观的应用价值.

    图 5

    图 5.  基于AQ-TPXZ器件的电致发光光谱图
    Figure 5.  EL spectra of the AQ-TPXZ-based device

    图 6

    图 6.  基于AQ-TPXZ器件的亮度-电压-电流密度曲线图
    Figure 6.  Current density-voltage-luminance characteristics of the AQ-TPXZ-based device

    图 7

    图 7.  基于AQ-TPXZ器件的功率效率-电流密度-外量子效率曲线图
    Figure 7.  EQE-luminance characteristics of the AQ- TPXZ-based device

    表 2

    表 2  AQ-TPXZ的器件数据
    Table 2.  EL performances of the devices using AQ-TPXZ-based devices
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    Device EQEa/% CEa/(cd•A-1) PEa/(lm•W-1) λmaxb/nm CIEb (x, y)
    AQ-TPXZ 7.4/5.2/3.2 7.5/5.6/3.4 6.0/3.8/1.7 624 (0.62, 0.38)
    a Detected at the maximum efficiencies and at the luminance of 100 cd•m-2/1000 cd•m-2; b Detected at the luminance of 100 cd•m-2.

    设计了一种新的TADF受体片段AQ, 并合成出一种新型的红光TADF分子AQ-TPXZ.理论计算表明AQ-TPXZ的HOMO电子云主要位于吩噁嗪单元上, 而LUMO电子云主要分布在AQ片段上, 具有高度分离的轨道电子云.在室温甲苯溶液中, AQ-TPXZ呈现出显著的ICT吸收光谱和红色发射光谱(λmax=641 nm).通过测量其掺杂薄膜下的低温荧光和磷光光谱, 得出ΔEST值为0.02 eV, 满足实现TADF性能的要求.瞬态荧光衰减测试结果表明, AQ-TPXZ在室温下具有瞬时和延迟荧光两种组分.基于AQ-TPXZ为发光材料的OLED显示出红光发射, 其CIE坐标为(0.62, 0.38), 最大电致发光峰值为624 nm, 该OLED的最大EQE为7.4%, 显著高于传统的OLED的最大EQE (5%), 表明AQ-TPXZ是一种新型的TADF分子.本工作也为设计新型的红色TADF发光材料提供了一种新的电子受体片段.

    NMR核磁共振谱: Bruker Advance-600型核磁共振仪; 质谱: Trace-ISQ GC-MS气质联用仪和MALDI- TOF质谱仪; 测定紫外-可见吸收光谱: Hitachi U-3900光谱仪; 发射光谱: F-4600光谱仪; 光致发光瞬态衰减寿命以及薄膜光致发光绝对荧光量子产率:爱丁堡FLS-980瞬态-稳态荧光光谱仪; 循环伏安(CV)曲线:上海辰华仪器公司CHI660E型电化学分析仪; 热重分析(TGA): TAQ 500热失重分析仪; 差示扫描量热分析(DSC): DSC1差示扫描量热分析仪; 器件测试仪器:计算机控制的吉时利(Keithley) 2400光源仪表和Spectrascan PR655光度计.

    实验过程中所用到的试剂5-溴苊醌、吩噁嗪、4, 5-二氯邻苯二胺、碳酸铯、三叔丁基膦、乙酸钯、甲苯、二氯甲烷、1-丁醇等是购买的产品, 未经处理可直接使用; 反应所用的溶剂为无水无氧溶剂, 由无水无氧纯化系统装置处理; 其余溶剂如柱层析使用的二氯甲烷、石油醚等均为购买的溶剂, 可直接使用.

    3.2.1   5-(10H-吩噁嗪-10-基)苊醌的合成

    在氮气下, 向50 mL的圆底烧瓶中, 依次加入0.4 g吩噁嗪(2.2 mmol, 1.1 equiv.)、0.52 g 5-溴苊醌(2 mmol, 1 equiv.)、1.32 g碳酸铯(4 mmol, 2 equiv.)、0.5 mL 10%的三叔丁基膦甲苯溶液(0.15 mmol, 7.5% equiv.)和11.2 mg乙酸钯(0.05 mmol, 2.5% equiv.), 紧接着加入20 mL干甲苯.然后, 反应液回流搅拌24 h.待反应完成后, 依次加入水和二氯甲烷到冷却液中.将有机层分离、干燥和浓缩.通过柱色谱法提纯得到产物0.39 g, 产率为53.7%. 1H NMR (600 MHz, CD2Cl2) δ: 8.36 (d, J=8.4 Hz, 1H), 8.31 (d, J=7.3 Hz, 1H), 8.18 (d, J=6.9 Hz, 1H), 7.96 (d, J=7.3 Hz, 1H), 7.85 (t, J=7.7 Hz, 1H), 6.80 (d, J=7.9 Hz, 2H), 6.72 (t, J=7.6 Hz, 2H), 6.55 (t, J=7.7 Hz, 2H), 5.81 (d, J=8.0 Hz, 2H); 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ: 187.54, 187.28, 147.83, 143.85, 140.95, 133.21, 1.05, 129.92, 129.63, 129.46, 129.45, 128.90, 123.79, 123.56, 123.09, 122.49, 116.12, 113.28; MS (EI) m/z: 363.19. Anal. calcd for C24H13NO3: C 79.33, H 3.61, N 3.85, found C 78.93, H 3.73, N 3.91.

    3.2.2   10, 10', 10''-(苊并[1, 2-b]喹喔嗪-3, 9, 10-三基)三(10H-吩噁嗪)(AQ-TPXZ)的合成

    在氮气下, 将0.37 g 5-(10H-吩噁嗪-10-基)苊醌(1 mmol, 1 equiv.)和0.17 g 4, 5-二氯邻苯二胺加(1 mmol, 1 equiv.)加入到装有10 mL 1-丁醇的圆底烧瓶中, 然后升温至120 ℃回流一夜.待反应液冷却, 过滤得到固体, 用水洗涤3次后放入真空干燥箱中, 50 ℃干燥3 h.取出固体加到50 mL圆底烧瓶中, 再加入0.4 g吩噁嗪(2.2 mmol, 2.2 equiv.)、1.32 g碳酸铯(4 mmol, 4 equiv.)、0.5 mL质量分数为10%的三叔丁基膦甲苯溶液(0.15 mmol, 0.15 equiv.)、11.2 mg乙酸钯(0.05 mmol, 0.05 equiv.)和20 mL干甲苯进行反应.反应完成后提纯得到红色固体产物0.2 g, 产率为25%. m.p.>400 ℃; 1H NMR (600 MHz, CDCl3) δ: 8.64 (d, J=6.6 Hz, 1H), 8.57~8.49 (m, 3H), 8.28 (d, J=8.1 Hz, 1H), 7.95 (d, J=6.7 Hz, 1H), 7.86 (t, J=7.5 Hz, 1H), 6.82 (d, J=7.7 Hz, 2H), 6.72 (t, J=7.3 Hz, 2H), 6.61~6.50 (m, 10H), 6.32 (d, J=6.5 Hz, 4H), 6.19 (d, J=7.9 Hz, 4H), 5.91 (d, J=7.9 Hz, 2H); 13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ: 155.92, 155.90, 155.71, 155.69, 155.09, 154.24, 145.65, 145.18, 143.86, 140.97, 140.89, 138.85, 138.78, 138.74, 136.05, 134.23, 132.36, 132.22, 132.13, 132.04, 129.89, 129.04, 126.71, 123.86, 123.45, 123.30, , 122.41, 122.19, 121.97, 115.79, 115.61, 114.51, 113.58. MALDI-TOF MS m/z: 797.48 [M+]. Anal. calcd for C54H31N5O3: C 81.29, H 3.92, N 8.78, O 6.02; found C 80.99, H 4.03, N 8.82, O 6.16.

    将镀有氧化铟锡(ITO)的玻璃基片(15 Ω)依次通过丙酮、无水乙醇和去离子水进行清洗, 然后放入鼓风干燥箱在100 ℃下烘干, 随后用紫外臭氧清洗仪处理15 min, 最后放入真空镀膜仪中.在真空度达到4×10-4 Pa下进行蒸镀, 其中有机层的蒸镀速率为1~2 Å•s-1, LiF和Al电极层的蒸镀速率分别为0.1和10 Å•s-1.电致发光光谱、CIE坐标和亮度通过PR655光谱光度计进行测定, 电压和电流密度用计算机控制的Keithley 2400半导体特性测试仪测定.所有器件数据均在室温空气环境中进行测量.

    辅助材料(Supporting Information)    AQ-TPXZ的热分解温度和玻璃化转变温度测试、OLED器件能级图、OLED器件材料结构式、合成原料结构式和核磁氢谱、碳谱图.这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.


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  • 图式 1  AQ-TPXZ的合成路线图

    Scheme 1  Synthetic routes of AQ-TPXZ

    图 1  AQ-TPXZ的(a)优化结构以及HOMO和LUMO电子云分布图和(b)最低单线态和最低三线态的自然跃迁轨道分布图

    Figure 1  (a) Optimized geometry, HOMO and LUMO spatial distributions, and (b) natural transition orbital (NTO) of S1 states and T1 states of AQ-TPXZ

    图 2  AQ-TPX在二氯甲烷中的循环伏安曲线图

    Figure 2  Cyclic voltammetry curve of AQ-TPXZ in DCM

    图 3  AQ-TPXZ在室温甲苯中的吸收和荧光谱图以及在CBP掺杂薄膜下的低温荧光和低温磷光光谱图

    Figure 3  UV-Vis absorption and fluorescence spectra of AQ- TPXZ in toluene at room temperature, and normalized fluorescence and phosphorescence spectra of AQ-TPXZ doped CBP films at 77 K

    图 4  室温下AQ-TPXZ在CBP掺杂薄膜下的延迟衰减和瞬时衰减(内嵌图)曲线图

    Figure 4  Delayed and prompt (inset) transient photoluminescence decay curve of AQ-TPXZ doped CBP films at room temperature

    图 5  基于AQ-TPXZ器件的电致发光光谱图

    Figure 5  EL spectra of the AQ-TPXZ-based device

    图 6  基于AQ-TPXZ器件的亮度-电压-电流密度曲线图

    Figure 6  Current density-voltage-luminance characteristics of the AQ-TPXZ-based device

    图 7  基于AQ-TPXZ器件的功率效率-电流密度-外量子效率曲线图

    Figure 7  EQE-luminance characteristics of the AQ- TPXZ-based device

    表 1  AQ-TPXZ的主要物理化学表征数据

    Table 1.  Photophysical parameters of AQ-TPXZ

    λabs/nm λem/nm HOMO/eV LUMO/eV Ega/eV Td/℃ Tg /℃ τPFb/ns τTADFc/μs ES/eV ET/eV ΔESTd/eV
    485 641 -5.29 -3.30 2.13 477 /200 31.8 19.5 2.13 2.11 0.02
    a Determined from the onset of absorption spectrum; b Lifetime of prompt decays; c Lifetime of delayed decays; d ΔESTESET.
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    表 2  AQ-TPXZ的器件数据

    Table 2.  EL performances of the devices using AQ-TPXZ-based devices

    Device EQEa/% CEa/(cd•A-1) PEa/(lm•W-1) λmaxb/nm CIEb (x, y)
    AQ-TPXZ 7.4/5.2/3.2 7.5/5.6/3.4 6.0/3.8/1.7 624 (0.62, 0.38)
    a Detected at the maximum efficiencies and at the luminance of 100 cd•m-2/1000 cd•m-2; b Detected at the luminance of 100 cd•m-2.
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  • 收稿日期:  2019-06-17
  • 修回日期:  2019-07-22
  • 网络出版日期:  2019-12-25
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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