Chem. Eur. J. :基于咪唑并[1,2,-a]吡啶构建高效深蓝有机电致发光材料

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有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diodes, OLED)在固体白光照明以及全彩显示等方面展示出巨大的应用潜力。人们致力于探索高效深蓝有机电致发光材料,它不仅能够大幅减少器件的能耗,而且可将自身能量转移至低能的荧光或磷光掺杂剂,从而产生不同颜色的发光。然而,目前报道的蓝光材料大多表现CIE 坐标为(x ≈ 0.15, y ≈ 0.10),并不符合NTSC的标准CIE(0.14,0.08)的深蓝发射;同时,它们在高亮度下往往会出现严重的效率滚降,无法满足实际应用需求。构建色纯度CIEy<0.08的深蓝光材料并使其在超高亮度下获得高EQE值,仍是很大的挑战。


咪唑[1,2-a]吡啶(IP)是一种特殊的结构单元,被广泛应用于药物化学、临床药物和农药等领域。分子中氮原子采取sp2杂化,使其表现出类似于吡啶的吸电子特性。通过理论计算发现,其LUMO的能级相对适中,具有一定的吸电子能力,有望作为合适的电子受体。

图1. IP-PPI和IP-DPPI的化学结构式及掺杂器件的外量子效率-亮度曲线

汕头大学佟庆笑课题组将其引入菲并咪唑(PI)基团中,设计合成了两个D-π-A型分子IP-PPI和IP-DPPI,系统研究了分子结构对光物理性质以及电致发光性能的影响。实验结果表明,IP-PPI有更优的色纯度,而IP-DPPI则有更高的发光效率。作为发光材料,基于这两个材料深蓝光的器件(CIEy<0.08)均展示了优异的性能以及极低的效率滚降,并且在10000 cd m-2的超高亮度下仍能保持5.23%和5.07%的EQE值,是目前报道的最好的结果之一。作为主体材料,红色磷光器件的EQE值都高达20%左右。本工作为设计兼具优良磷光主体材料性能的高效深蓝有机电致发光材料提供了新思路。

论文信息:

Imidazo[1,2-a]pyridine as an electron acceptor to construct high-performance deep-blue organic light-emitting diodes with negligible efficiency roll-off

文章第一作者为硕士研究生郑旭辉

Chemistry – A European Journal 

DOI: 10.1002/chem.202000518



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