Intramolecular‐Locked High Efficiency Ultrapure Violet‐Blue (CIE‐y <0.046) Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitters Exhibiting Amplified Spontaneous Emission

材料科学 分子内力 有机发光二极管 荧光 放大自发辐射 量子效率 光化学 光电子学 发光 接受者 光学 纳米技术 化学 激光器 物理 立体化学 凝聚态物理 图层(电子)
作者
Aziz Khan,Xun Tang,Cheng Zhong,Qiang Wang,Shengyi Yang,Fan‐Cheng Kong,Shuai Yuan,Atula S. D. Sandanayaka,Chihaya Adachi,Zuo‐Quan Jiang,Liang‐Sheng Liao
出处
期刊:Advanced Functional Materials [Wiley]
卷期号:31 (15) 被引量:110
标识
DOI:10.1002/adfm.202009488
摘要

Abstract Rational manipulation of frontier orbital distribution and singlet‐triplet splitting is crucial to exploit the luminescent properties of organic molecules. To realize ultra‐blue luminescence, both blue‐shifted wavelength peak (λ peak ) and narrow full‐width at half‐maximum (FWHM) are required. Herein, a new thermally activated delayed fluorescence (TADF) skeleton by inserting the diphenyl methylene intramolecular‐lock to adjust the torsion angles and restrict the intramolecular relaxation is developed. Two rigid emitters, incorporating phenoxazine (PXZN‐B) and acridine (DMACN‐B) as donors and mesitylboron as an acceptor, exhibit narrow FWHMs (<50 nm) with deep‐blue (0.133, 0.147) and violet‐blue emission (0.151, 0.045), respectively. In particular, the Commission Internationale de l'Eclairage (CIE) coordinates of a DMACN‐B‐based device closely approach the Rec.2020 standard (0.131, 0.046). Moreover, both of the organic light‐emitting diodes (OLEDs) based on PXZN‐B and DMACN‐B show TADF character, with high external quantum efficiencies (EQEs) exceeding 10%. Furthermore, owing to the large orbital overlap, these TADF emitters own a fast S 1 – S 0 transition rate exceeding 10 8 s –1 , thereby exhibiting marked amplified spontaneous emission (ASE) with low thresholds. Therefore, the intramolecular‐lock strategy provides not only innovation for realizing high‐efficiency deep‐blue TADF emission with high color purity but also an avenue for a TADF‐based ASE and lasing application.
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