High-performance blue OLED using multiresonance thermally activated delayed fluorescence host materials containing silicon atoms

Dong-Min Park; Seokwoo Kang; Chi Hyun Ryoo; Byung Hak Jhun; Seyoung Jung; Thi Na Le; Min Chul Suh; Jae‐Hyun Lee; Mi Eun Jun; Changwoong Chu; Jongwook Park; Soo Young Park

doi:10.1038/s41467-023-41440-1

학술저널 cc-by Full-text

저자정보: Dong-Min Park Seokwoo Kang Chi Hyun Ryoo Byung Hak Jhun Seyoung Jung Thi Na Le Min Chul Suh Jae‐Hyun Lee Mi Eun Jun Changwoong Chu Jongwook Park Soo Young Park

출처: Springer Science and Business Media LLC Nature Communications 14(1)

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We report three highly efficient multiresonance thermally activated delayed fluorescence blue-emitter host materials that include 5,9-dioxa-13b-boranaphtho[3,2,1-de]anthracene (DOBNA) and tetraphenylsilyl groups. The host materials doped with the conventional N7,N7,N13,N13,5,9,11,15-octaphenyl-5,9,11,15-tetrahydro-5,9,11,15-tetraaza-19b,20b-diboradinaphtho[3,2,1-de:1',2',3'-jk]pentacene-7,13-diamine (ν-DABNA) blue emitter exhibit a high photoluminescence quantum yield greater than 0.82, a high horizontal orientation greater than 88%, and a short photoluminescence decay time of 0.96-1.93 μs. Among devices fabricated using six synthesized compounds, the device with (4-(2,12-di-tert-butyl-5,9-dioxa-13b-boranaphtho[3,2,1-de]anthracen-7-yl)phenyl)triphenylsilane (TDBA-Si) shows high external quantum efficiency values of 36.2/35.0/31.3% at maximum luminance/500 cd m-2/1,000 cd m-2. This high performance is attributed to fast energy transfer from the host to the dopant. Other factors possibly contributing to the high performance are a T1 excited-state contribution, inhibition of aggregation by the bulky tetraphenylsilyl groups, high horizontal orientation, and high thermal stability. We achieve a high efficiency greater than 30% and a small roll-off value of 4.9% at 1,000 cd m-2 using the TDBA-Si host material.

#Materials science #Quantum yield #Dopant #Photoluminescence #Common emitter #Quantum efficiency #Excited state #OLED #Fluorescence #Anthracene #Pentacene #Optoelectronics #Doping #Thermal stability #Photochemistry #Analytical Chemistry (journal) #Optics #Nanotechnology #Chemistry #Organic chemistry

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