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Molecular Design of Diazo Compound for Carbene-Mediated Cross-Linking of Hole-Transport Polymer in QLED with Reduced Energy Barrier and Improved Charge Balance

材料科学 卡宾 重氮 堆积 光电子学 电子迁移率 聚合物 二极管 光化学 复合材料 化学 有机化学 催化作用
作者
Yuan‐Qiu‐Qiang Yi,Dawei Qi,Honghui Wei,Liming Xie,Yiyao Chen,Jian Yang,Zishou Hu,Yang Liu,Xiuqing Meng,Wenming Su,Zheng Cui
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (34): 39149-39158 被引量:18
标识
DOI:10.1021/acsami.2c11108
摘要

Polymeric hole-transport materials (HTMs) have been widely used in quantum-dot light-emitting diodes (QLEDs). However, their solution processability normally causes interlayer erosion and unstable film state, leading to undesired device performance. Besides, the imbalance of hole and electron transport in QLEDs also damages the device interfaces. In this study, we designed a bis-diazo compound, X1, as carbene cross-linker for polymeric HTM. Irradiated by ultraviolet and heating, a poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-alt(4,4'-(N-(4-butylphenyl))] (TFB)/X1 blend can achieve fast "electronically clean" cross-linking with ∼100% solvent resistance. The cross-linking reduced the stacking behaviors of TFB and thus led to a lower hole-transport mobility, whereas it was a good match of electron mobility. The carbene-mediated TFB cross-linking also downshifted the HOMO level from -5.3 to -5.5 eV, delivering a smaller hole-transport energy barrier. Benefiting from these, the cross-linked QLED showed enhanced device performances over the pristine device, with EQE, power efficiency, and current efficiency being elevated by nearly 20, 15, and 83%, respectively. To the best of our knowledge, this is the first report about a bis-diazo compound based carbene cross-linker built into a polymeric HTM for a QLED with enhanced device performance.
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