日本大学联合开发出环状结构的OLED TADF材料

文章转载自：CINNO

由大阪大学等组成的共同研究小组于2020年1月宣布，开发出一种具有环状结构的TADF材料，且其环状结构具有纳米级空孔。在发光材料中使用了新开发的环状TADF分子进行试做的有机EL素子的最大EQE（外量子效率，External Quantum Efficiency）高达11%左右，呈现极高数值。

此次的研发成果由以下成员共同研究而得：大阪大学研究生学院工学研究科应用化学专业的和泉彩香博士项目研究生、武田洋平准教授、南方圣司教授以及澳大利亚蒙纳士大学的Heather F.Higginbotham博士、波兰西里西亚工业大学的Aleksandra Nyga研究生、英国杜伦大学的Patrycja Stachelek博士、大阪大学研究生院工学研究科生命尖端工学专业的藤内谦光准教授、丹麦工业大学的Piotr de Silva助教、波兰西里西亚工业大学的Przemyslaw Data准教授。

研究小组在TADF材料的研究过程中，独自研发了作为U字型共轭分子的“Dibenzo Phenazine（二苯甲吩嗪）”。二苯甲吩嗪具有以下特点：对于环状构造有效的几何结构、出色的光、电子功能等。此次，以二苯甲吩嗪为主框架，致力于研发具有电子供体、电子接受体交替反复环状连接的D-An共轭分子结构的TADF材料。

具体来说，分别在电子接受体上使用二苯甲吩嗪、在电子供体上使用“p-Phenylenediamine衍生物”，确立了合成重复“D-A-D-A”结构的环状分子的方法。此外，还发现，根据晶体中的构造、层叠样式，开发的环状分子表现出了不同的发光色。

除了已经开发的环状分子之外，研究小组还合成了展开了环状结构后的直线型类似物质，并比较了每种类似物质的特性。结果，发现在对TADF的发光贡献方面，环状分子比直线型分子更*秀，证明了TADF材料是十分*秀的环状分子。

把此次开发的环状TADF分子用作发光材料，并试做了有机EL素子，最大EQE高达11.6%，而以往的荧光材料最大EQE为5%；使用直线型类似物质作为发光材料，最大EQE为6.9%，此次的数值远高于以往情况。

研究小组认为此次研究成果将会扩大TADF材料设计准则的多样性。尤其是如果利用拥有环状结构特点的纳米级空孔，期待可以开发出可感应气体、水分子等客体小分子摄入的，可控制光、电子功能的发光材料。