Полиарил-производные электронные транспортные материалы

- Jan 31, 2018-

Транспортирующие заряд органические полупроводники являются важным классом материалов, которые играют решающую роль в электронных и оптоэлектронных устройствах, таких как органические светоизлучающие устройства (OLED), тонкопленочные транзисторы и фотогальванические элементы. OLED, которые имеют органический дыро- и электронно-транспортный слой, зажатый между двумя электродами, показывают низкое напряжение вождения и яркое излучение и имеют важное значение для применения к полноцветным плоским дисплеям и освещению. Поскольку подвижности электронов в органических материалах, в общем, на несколько порядков ниже подвижности дырок, необходимы электронные транспортные материалы (ЭТМ) с высокой подвижностью электронов для дальнейшего улучшения характеристик OLED. Для достижения эффективной электронной инъекции и транспорта в OLED высокопроводящий n-легированный электронно-транспортный слой развивается группой Kido и группой Лео путем совместного испарения ETM и высокоактивного щелочного металла Li и Cs. В этом случае буферный слой с дырочным и экситонным блоками незаменим для предотвращения гашения экситонов в эмиссионном слое присадками в электронно-транспортном слое. Это может вызвать большую сложность структуры устройства и, следовательно, более высокую стоимость приложений для плоских дисплеев и освещения.

Группа Форреста и Томпсона предложила способ преодолеть ограничение эффективности с использованием фосфоресцирующих излучающих материалов. Это позволяет собирать как электрогенезированные синглетные, так и триплетные экситоны для излучения от OLED и реализуя почти 100% внутреннюю квантовую эффективность электролюминесценции. Существенно, что триплетные возбужденные состояния всех соответствующих материалов должны быть выше, чем у фосфоресцирующего излучателя, чтобы ограничить генерируемые триплетные экситоны в эмиссионном слое. Чтобы соответствовать этому запросу, длина конъюгации материала должна быть ограничена для достижения высоких уровней энергии триплета. Однако трудно удовлетворить эти требования, потому что существует компромисс между увеличением запрещенной зоны материала для увеличения синглетной и триплетной энергий и уменьшением р-сопряженной системы, что может отрицательно повлиять на свойства переноса заряда. Таким образом, становится особенно сложным разрабатывать материалы для транспортировки носителей с высокими уровнями триплетной энергии, особенно для синего триплетного излучателя.

Два пиридинсодержащих производных трифенилбензола 1,3,5-три (м-пирид-3-илфенил) бензола (TmPyPB) и 1,3,5-три (п-пирид-3-илфенил) бензола ( TpPyPB), которые обладают как высокими электронными подвижностями, так и высокими уровнями триплетной энергии. Высокая внешняя квантовая эффективность и энергетическая эффективность реализованы для иридиевого (III) бис (4,6- (дифторфенил) пиридинато-N, C20) пиколината (FIrpic) на основе синего фосфоресцирующего OLED и фас-триса (2-фенилпиридина ) иридий (Ir (PPy) 3) на основе зеленого фосфоресцирующего OLED с использованием TmPyPB и TpPyPB в качестве ETMs соответственно (схема 1).

Оба красителя, TmPyPB и TpyPB изготавливаются из 1,3,5-трис (3-бромфенил) бензола и 1,3,5-трис (4-бромфенил) бензола соответственно.

Scheme1.jpg