Przejdź do treści

Enhancing the Red and Near Infrared OLED Efficiency of a TADF Emitter through an Internal Solvation Effect

Przedstawiamy emitery wykorzystujące termicznie aktywowaną opóźnioną fluorescencję (TADF), mianowicie PTZ-Dipp-SO2B oraz PTZ-Dipp-(Bu)SO2B, zawierające dodatkową grupę n-butylową w rdzeniu 5,5-ditlenku 10H-dibenzo[b,e][1,4]tiaborininy (SO2B), która znacząco poprawia luminescencję układu w stanie stałym dzięki tzw. ‘efektowi wewnętrznej solwatacji’. W rozcieńczonych roztworach o niskiej polarności obie cząsteczki wykazują żółto-pomarańczową fotoluminescencję (λem = 561–588 nm), natomiast w amorficznych filmach obserwuje się emisję w zakresie światła czerwonego oraz bliskiej podczerwieni (NIR) (λem = 680–706 nm). Otrzymane związki zostały z powodzeniem zastosowane jako komponenty organicznych diod elektroluminescencyjnych (OLED). Chociaż oba związki mają podobną strukturę elektronową i wykazują porównywalną wydajność kwantową fotoluminescencji w roztworze, PTZ-Dipp-(Bu)SO2B okazuje się znacznie bardziej efektywnym luminoforem w stanie stałym niż jego odpowiednik niezawierający grupy butylowej. Zewnętrzna wydajność kwantowa diody (EQE) przy 7% zawartości związku w matrycy wynosi 12,2%, a w czystym filmie 1,0% dla PTZ-Dipp-(Bu)SO2B, podczas gdy dla PTZ-Dipp-SO2B wartości te są odpowiednio niższe i wynoszą 5,4% i 0,4%. Uważamy, że grupa n-butylowa zaburza otoczenie cząsteczki poprzez lokalne obniżenie polarności oraz ograniczenie tworzenia agregatów w stanie stałym. Zjawisko to określiliśmy mianem ‘efektu wewnętrznej solwatacji’ (internal solvation effect). Podsumowując, nasze badania pokazują w jaki sposób można sterować właściwościami diody OLED poprzez kontrolę oddziaływań cząsteczki emitera z otoczeniem. 

Artykuł:

ACS Applied Materials & Interfaces

Autorzy z PW:

Krzysztof Durka Krzysztof, Adam Kamil Zuba, Sergiusz Luliński

Dyscyplina:

Rok wydania: