【導(dǎo)讀】熱活化延遲TADF(Thermally Activated Delayed Fluorescence),熱活化延遲熒光在OLED器件中,電子和空穴復(fù)合產(chǎn)生兩種激子,其中單重態(tài)激子(Singlet, S1),可以直接發(fā)光(熒光)。三重態(tài)激子(Triplet, T1)不發(fā)光,能量主要以熱能形式浪費(fèi)。
TADF材料通過分子設(shè)計,將 S1 和 T1 之間的能級差(ΔEst)縮減至極小。而原本的三重態(tài)激子,可以通過吸收熱能逆向跨越能壘回到激發(fā)態(tài)單重態(tài)S1(這個過程叫逆系間竄越,RISC)。最終幾乎所有的激子都通過S1回到基態(tài)的路徑發(fā)射發(fā)出熒光。因?yàn)楹蛡鹘y(tǒng)熒光材料相比,TADF材料需要經(jīng)過RISC從 T1逆系間竄越回到S1態(tài)發(fā)光,電子經(jīng)過的路徑更長,并且發(fā)光時間比普通熒光長,所以被稱為延遲熒光。

而為了實(shí)現(xiàn)極小的 ΔEST,理論上要求分子的最高占據(jù)軌道(HOMO)和最低未占據(jù)軌道(LUMO)空間重疊度極小。因此,TADF分子通常采用扭曲的供體-受體(Donor-Acceptor, D-A)結(jié)構(gòu),其中Donor負(fù)責(zé)貢獻(xiàn)HOMO軌道,如咔唑、二苯胺。Acceptor負(fù)責(zé)貢獻(xiàn)LUMO軌道,如三嗪、氰基、二苯甲酮。由于D和A的之間通常存在近乎垂直的扭曲(通過空間位阻實(shí)現(xiàn)),強(qiáng)制讓電子云在空間上分開,從而降低能級差。
TADF材料的優(yōu)缺點(diǎn):
理論上TADF材料的內(nèi)部量子效率可達(dá)100%,與磷光材料持平。不需要鉑(Pt)、銥(Ir)等稀有貴金屬,純有機(jī)分子成本低廉。并且通過改變D-A的作用強(qiáng)度,可以覆蓋從深藍(lán)到近紅外的全光譜。但是由于三重態(tài)激子壽命較長,在高亮度下容易發(fā)生激子猝滅,導(dǎo)致器件效率衰減快,使用壽命受限。




