Термічно активована уповільнена флуоресценція в органічних напівпровідниках та її застосування у світловипромінювальних діодах
Анотація
Наявність ефекту термічно активованої уповільненої флуоресценції (TADF) в органічних світловипромінюючих матеріалах (емітерах), що проявляється в «збирані» триплетних екситонів в органічних напівпровідникових комплексах, які не містять благородних металів, створює чудові передумови до застосування TADF матеріалів у технології виготовлення органічних світловипромінюючих діодів (OLED). Значущий прогрес у вирішенні теоретичних та технічних завдань, що досягається в процесі розроблення високоефективних TADF матеріалів, прокладає шлях до формування майбутнього органічної електроніки. У даному огляді розглянута природа механізму генерації довготривалої флуоресценції на молекулярному рівні та сучасні стратегії проектування TADF донорно-акцепторних матеріалів, а також ексиплексних міжмолекулярних комплексів. Особлива увага акцентується на аналізі TADF емітерних амбіполярних матеріалів з сильно закрученою, жорсткою молекулярною структурою, які виявляють тенденцію до багатоканальних механізмів випромінювання та їхньої імплементації в різноманітну архітектуру OLED структур.
Завантаження
Посилання
S.R. Forrest, D.D.C. Bradley, and M.E. Thompson, Advanced Materials, 15(13), 1043 (2003). https://doi.org/10.1002/adma.200302151
Fröbel, M.; Schwab, T.; Kliem, M.; Hofmann, S.; Leo, K.; Gather, M. C. Light: Sci. Appl. 4, e247 (2015). https://doi.org/10.1038/lsa.2015.20
N. Ohon, T. Bulavinets, I. Yaremchuk, and R. Lesyuk, East European Journal of Physics, 4, 6-22 (2022). https://doi.org/10.26565/2312-4334-2022-4-01
F. Dumur, Org. Electron. 21, 27 (2015). https://doi.org/10.1016/j.orgel.2015.02.026
M.A. Baldo, D.F. O’Brien, M.E. Thompson, and S.R. Forrest, Physical Review B, 60(20), 14422 (1999). https://doi.org/10.1103/PhysRevB.60.14422
M.A. Baldo, D.F. O’Brien, Y. You, A. Shoustikov, S. Sibley, M.E. Thompson, and S.R. Forrest, Nature, 395, 151 (1998). https://doi.org/10.1038/25954
H. Uoyama, K. Goushi, K. Shizu, H. Nomura, and C. Adachi, Nature, 492, 234 (2012). https://doi.org/10.1038/nature11687
Y. Tao, C. Yang, J. Qin, Chem. Soc. Rev. 40, 2943 (2011). https://doi.org/10.1039/c0cs00160k
M. Godumala, S. Choi, M.J. Cho, and D.H.J. Choi, Mater. Chem. C, 4, 11355 (2016). https://doi.org/10.1039/C6TC04377A
H. Yersin, A.F. Rausch, R. Czerwieniec, T. Hofbeck, and T. Fischer, Coordination Chemistry Reviews, 255(21), 2622 (2011). https://doi.org/10.1016/j.ccr.2011.01.042
M.Y. Wong, and E. Zysman-Colman, Adv. Mater. 29, 1605444 (2017). https://doi.org/10.1002/adma.201605444
Y. Li, J.-Y. Liu, Y.-D. Zhao, and Y.-C. Cao, Mater. Today, 20, 258 (2017). https://doi.org/10.1016/j.mattod.2016.12.003
Z. Yang, Z. Mao, Z. Xie, Y. Zhang, S. Liu, J. Zhao, J. Xu, et al., Chem. Soc. Rev. 46, 915 (2017). https://doi.org/10.1039/C6CS00368K
X. Tan, D. Volyniuk, T. Matulaitis, J. Keruckas, K. Ivaniuk, I. Helzhynskyy, P. Stakhira, and J.V.s Grazulevicius, Dyes and Pigments, 177, 108259 (2020). https://doi.org/10.1016/j.dyepig.2020.108259
A. Bucinskas, K. Ivaniuk, G. Baryshnikov, O. Bezvikonnyi, P. Stakhira, D. Volyniuk, B. Minaev, et al., Organic Electronics, 86, 105894 (2020). https://doi.org/10.1016/j.orgel.2020.105894
N. Bunzmann, B. Krugmann, S. Weissenseel, L. Kudriashova, K. Ivaniuk, and P. Stakhira, Advanced Electronic Materials, 7, 2000702 (2021). https://doi.org/doi.org/10.1002/aelm.202000702
H. Uoyama, K. Goushi, K. Shizu, H. Nomura, and C. Adachi, Nature, 492, 234 (2012). https://doi.org/10.1038/nature11687
Q.S. Zhang, B. Li, S.P. Huang, H. Nomura, H. Tanaka, and C. Adachi, Nat. Photonics, 8, 326 (2014). https://doi.org/10.1038/nphoton.2014.12
S.Y. Lee, T. Yasuda, Y.S. Yang, Q. Zhang, and C. Adachi, Angew. Chem., Int. Ed. 126, 6520 (2014). https://doi.org/10.1002/ange.201402992
J. Miller, Phys. Today, 66, 10 (2013). https://doi.org/10.1063/PT.3.2166
Y. Tao, K. Yuan, T. Chen, P. Xu, H. Li, R. Chen, C. Zheng, et al., Adv. Mater. 26, 7931 (2014). https://doi.org/10.1002/adma.201402532
D.R. Lee, B.S. Kim, C.W. Lee, Y. Im, K.S. Yook, S.H. Hwang, and J.Y. Lee, ACS Appl. Mater. Interfaces, 7, 9625 (2015). https://doi.org/10.1021/acsami.5b01220
J.W. Sun, J.H. Lee, C.K. Moon, K.H. Kim, H. Shin, and J.J. Kim, Adv. Mater. 26, 5684 (2014). https://doi.org/10.1039/C9RA02875G
Y. Im, M. Kim, Y.J. Cho, J.-A. Seo, K.S. Yook, and J.Y. Lee, Chem. Mater. 29, 1946 (2017). https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.6b05324
L. Yao, B. Yang, and Y. Ma, Science China Chemistry, 57, 335 (2014). https://doi.org/10.1007/s11426-013-5046-y
Y. Im, S.Y. Byun, J.H. Kim, D.R. Lee, C.S. Oh, K.S. Yook, J.Y. Lee, Adv. Funct. Mater. 27, 1603007 (2017). https://doi.org/10.1002/adfm.201603007
X. Cai, Z. Qiao, M. Li, X. Wu, Y. He, X. Jiang, Y. Cao, and S.J. Su, Angew. Chem. Int. Ed. 58, 13522 (2019). https://doi.org/10.1002/anie.201906371
Z. Mao, Z. Yang, C. Xu, Z. Xie, L. Jiang, F.L. Gu, J. Zhao, et al., Chem. Sci. 10, 7352 (2019). https://doi.org/10.1039/C9SC02282A
H. Fu, Y.-M. Cheng, P.-T. Chou, and Y. Chi, Mater. Today, 14, 472 (2011). https://doi.org/10.1016/S1369-7021(11)70211-5
B. Li, Z. Yang, W. Gong, X. Chen, D.W. Bruce, S. Wang, H. Ma, et al., Adv. Opt. Mater. 9, (2021). https://doi.org/10.1002/anie.202301896
W.-C. Chen, C.-S. Lee, and Q.-X. Tong, J. Mater. Chem. C, 3, 10957 (2015). https://doi.org/10.1039/C5TC02420J
M. Zhu, and C. Yang, Chem. Soc. Rev. 42, 4963 (2013). https://doi.org/10.1039/c3cs35440g
S. Winter, S. Reineke, K. Walzer, and K. Leo, Proc. SPIE, 6999, 69992N (2008). https://doi.org/10.1117/12.782784
M. Liu, R. Komatsu, X. Cai, H. Sasabe, T. Kamata, K. Nakao, K. Liu, et al., Adv. Opt. Mater. 5, (2017). https://doi.org/10.1002/adom.201700334
W.L. Tsai, et al. Chem. Commun. 51, 13662 (2015). https://doi.org/10.1039/C5CC05022G
F.B. Dias, K.N. Bourdakos, V. Jankus, K.C. Moss, K.T. Kamtekar, V. Bhalla, J. Santos, et al., Adv. Mater. 25, 3707 (2013). https://doi.org/10.1002/adma.201300753
S. Hirata, Y. Sakai, K. Masui, H. Tanaka, S.Y. Lee, H. Nomura, N. Nakamura, et al., Nature Materials, 14, 330 (2015). https://doi.org/10.1038/nmat4154
Q. Zhang, et al., Adv. Mater. 27, 2096 (2015). https://doi.org/10.1002/adma.201405474
J. Guo, et al., Adv. Funct. Mater. 27, 1606458 (2017). https://doi.org/10.1002/adfm.201606458
J. Huang, et al., Angew. Chem. Int. Ed. 129, 13151 (2017). https://doi.org/10.1002/anie.201706752
X. Hu, N. Aizawa, M. Kim, M. Huang, Z. Li, G. Liu, H. Gao, et al., Chemical Engineering Journal, 434, 134728, (2022). https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.134728
S. Kesari, B.K. Mishra, and A.N. Panda, Chemical Physics Letters, 791, 139383 (2022). https://doi.org/10.1016/j.cplett.2022.139383
F.B. Dias, T.J. Penfold, and A. P. Monkman, Methods Appl Fluoresc. 5, 012001 (2017). https://doi.org/10.1088/2050-6120/aa537e
S.-C. Ji, T. Zhao, Z. Wei, L. Meng, X.-D. Tao, M. Yang, X.-L. Chen, and C.-Z. Lu, Chemical Engineering Journal, 435, 134868 (2022). https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.134868
K. Suzuki, S. Kubo, K. Shizu, T. Fukushima, A. Wakamiya, Y. Murata, C. Adachi, and H. Kaji, Angew. Chem. Int. Ed. 54, 15231 (2015). https://doi.org/10.1002/anie.201508270
M.-S. Lin, et al. Mater. Chem. 22, 16114 (2012). https://doi.org/10.1039/C2JM32717A
Q. Zhang, et al. Nat. Photon. 8, 326 (2014). https://doi.org/10.1038/nphoton.2014.12
I.S. Park, S.Y. Lee, C. Adachi, and T. Yasuda, Adv. Funct. Mater. 26, 1813 (2016). https://doi.org/10.1002/adfm.201505106
Y.J. Cho, K.S. Yook, and J.Y. Lee, Adv. Mater. 26, 6642 (2014). https://doi.org/10.1002/adma.201402188
S. Hirata, et al., Nat. Mater. 14, 330 (2015). https://doi.org/10.1038/nmat4154
A. Senes, et al., J. Mater. Chem. C, 5, 6555 (2017). https://doi.org/10.1039/C7TC01568B
B.S. Kim, and J.Y. Lee, ACS Appl. Mater. Interfaces, 6, 8396 (2014). https://doi.org/10.1021/am501301g
Y. Seino, S. Inomata, H. Sasabe, Y.J. Pu, and J. Kido, Adv. Mater. 28, 2638 (2016). https://doi.org/10.1002/adma.201503782
M.P. Gaj, C. Fuentes-Hernandez, Y. Zhang, S.R. Marder, and B. Kippelen, Org. Electron. 16, 109 (2015). https://doi.org/10.1007/s00894-016-3047-4
J. Zhang, et al., Adv. Mater. 28, 479 (2016). https://doi.org/10.1002/adma.201502772
P. Dos Santos, et al., J. Phys. Chem. Lett. 7, 3341 (2016). https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.6b01542
J. Nishide, H. Nakanotani, Y. Hiraga, and C. Adachi, Appl. Phys. Lett. 104, 233304 (2014). https://doi.org/10.1063/1.4882456
D. Zhang, L. Duan, Y. Li, D. Zhang, and Y. Qiu, J. Mater. Chem. C, 2, 8191 (2014). https://doi.org/10.1039/C4TC01289E
X.L. Li, et al., Adv. Mater. 28, 4614 (2016). https://doi.org/10.1002/adma.201505963
E. Angioni, M. Chapran, K. Ivaniuk, N. Kostiv, V. Cherpak, P. Stakhira, A. Lazauskas, et al., J. Mater. Chem. C, 4, 3851 (2016). https://doi.org/10.1039/C6TC00750C
S. Nowy, B.C. Krummacher, J. Frischeisen, N.A. Reinke, and W. Brütting, J. Appl. Phys. 104, 123109 (2008). https://doi.org/10.1063/1.3043800
C. Mayr, et al., Adv. Funct. Mater. 24, 5232 (2014). https://doi.org/10.1002/adfm.201400495
J. Li, R. Zhang, Z. Wang, B. Zhao, J. Xie, F. Zhang, H. Wang, and K. Guo, Adv. Opt. Mater. 6(6), 1701256 (2018). https://doi.org/10.1002/adom.201701256
K. Wu, Z. Wang, L. Zhan, C. Zhong, S. Gong, G. Xie, and C. Yang, J. Phys. Chem. Lett. 9, 1547 (2018). https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.8b00344
X. Dong, S. Wang, C. Gui, H. Shi, F. Cheng, and B. Z. Tang, Tetrahedron, 74, 497 (2018). https://doi.org/10.1016/j.tet.2017.12.022
I.H. Lee, W. Song, and J.Y. Lee, Org. Electron. 29, 22 (2016). https://doi.org/10.1002/adma.201605444
S. Xu, T. Liu, Y. Mu, Y.-F. Wang, Z. Chi, C.-C. Lo, S. Liu, et al., Angew. Chem. Int. Ed. 54, 874 (2015). https://doi.org/10.1002/anie.201409767
Z. Xie, C. Chen, S. Xu, J. Li, Y. Zhang, S. Liu, J. Xu, and Z. Chi, Angew. Chem. Int. Ed. 54, 7181 (2015). https://doi.org/10.1002/anie.201502180
Цитування
Modulating the structural framework with electron-withdrawing groups and studying their effects on charge mobility in a new series of D-A-D based organic semiconductors
Abid Farhina, Sharma Sagar & Rajbongshi Basanta Kumar (2025) Materials Science in Semiconductor Processing
Crossref
Interface exciplex formation in TADF organic light-emitting transistors
Azari Amirhossein, Fanourakis Georgios, You Shujie, Concina Isabella & Soldano Caterina (2025) Journal of Materials Chemistry C
Crossref
Carbazolylphenyl ethynyl anthracenes as TTA emitters with improved horizontal alignment for the applications in OLEDs and for optical detection of the nitroaromatic explosive compounds
Bezvikonnyi Oleksandr, Arsenyan Pavel, Petrenko Alla, Rashid Ehsan Ullah, Bucinskas Audrius, Wei Zheng-Yu, Lee Jiun-Haw, Chiu Tien-Lung, Volyniuk Dmytro, Belyakov Sergey, Stanitska Mariia, Navozenko Oleksandr, Losytskyy Mykhaylo & Grazulevicius Juozas V. (2025) Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy
Crossref
Авторське право (c) 2024 Сергій Мельников, Ігор Гельжинський, Тетяна Булавінець, Павло Стахіра
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
