通过多重共振TADF蓝光发射体与长波长磷光掺杂剂共掺杂，实现具有被抑制短波长蓝光发射的色稳定溶液加工白光OLED

《Organic Electronics》：Achieving color-stable solution-processed white OLEDs with suppressed short-wavelength blue emission through co-doping multi-resonance TADF blue emitter with long-wavelength phosphorescent dopants

　　

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  通过将窄带 MR-TADF 蓝色发射体与不同颜色的长波长磷光掺杂剂共同掺杂到 TADF 主体中，设计并构建了抑制短波长蓝光发射的护眼型溶液加工白色 OLED。
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  该新策略显著抑制了低于 450 nm 的高能光子发射，并实现了令人满意的白色光谱。
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  所开发的单发射层型 s-WOLED 在约 500 cd m^-2 至 10000 cd m^-2 的宽亮度范围内实现了超稳定的白色电致发光（EL）光谱。

引言

随着高效发光材料、器件物理机制和器件制备工艺的持续突破，白色有机发光二极管（WOLEDs）已取得显著进展[1]、[2]、[3]、[4]、[5]。与需要复杂蒸镀工艺的多层真空蒸镀 WOLED（e-WOLED）相比，溶液加工 WOLED（s-WOLED）可通过单发射层（s-EML）结构展现出优异的性能优势。因此，它使得基于最简器件结构和低成本制备工艺开发高效率、高稳定性的 s-WOLED 成为可能，为通过湿法实现柔性照明和显示的大规模应用提供了技术支持[6]。

蓝色热激活延迟荧光（TADF）发射体的崛起[7]及其底层敏化发光机制[8]、[9]、[10]为提升 WOLED 性能开辟了新的机遇。蓝色 TADF 材料[11]不仅比蓝色磷光材料更具成本效益，而且通过合理的分子结构创新和对 TADF 敏化机制的充分利用，还能同时提高器件的工作寿命和电致发光（EL）效率。与早期开发的全磷光 WOLED[12]、[13]、[14]、[15]不同，全 TADF 或 TADF 敏化型 WOLED 已取得显著进展[5]、[8]、[16]、[17]、[18]。例如，Wang 等人[19]近期的工作利用 TADF 型界面激基复合体主体构建了具有全 TADF 发射特征的低电压驱动、高功率效率单发射层（s-EML）s-WOLED，实现了 27.3% 的最大外部量子效率（EQE_max.）和 70.4 lm W^-1 的峰值功率效率（PE_max.）。值得注意的是，将 TADF 主体、TADF 蓝色单元和宽带高效率长波长磷光掺杂剂相结合的混合策略，是实现具有优异光谱质量的高效率 WOLED 的一条有效途径，该策略同样适用于 e-WOLED 和 s-WOLED。例如，在 Wang 的报道[19]中，结合 TADF 蓝色发射体和磷光橙色发射体的 s-WOLED 实现了更高的器件性能，其 EQE_max. 和 PE_max. 分别达到 31.1% 和 93.5 lm W^-1。对于 e-WOLED，Yang 等人[4]最近报道了采用高稳定性 MR-TADF 分子 BCzBN-3B 作为蓝色发射体、高 EQE 红色 TADF 分子 DB3 和低效率滚降橙色磷光掺杂剂 PO-01 的高功率效率、长寿命器件。通过对三层发射层结构的精确设计，所得 e-WOLED 实现了稳定的白色发射，其 EQE_max./EQE₁₀₀₀ 达到 34.4% 和 23.4%，PE_max./PE₁₀₀₀ 达到 101.8 lm W^-1 和 44.8 lm W^-1。令人印象深刻的是，得益于所用 TADF 蓝色发射体的高稳定性，优化后的 e-WOLED 的 LT₉₀ 工作寿命达到了 761 小时，展现了 TADF-磷光混合 WOLED 在平衡高效率与长期稳定性方面的独特优势。

随着对绿色照明和公共健康的日益重视，近期研究致力于开发新型护眼型 WOLED。传统的蓝色 TADF 分子或聚合物[20]受限于其固有的电荷转移（CT）态发射本质，通常表现出过于宽泛的蓝色光谱，其中包含显著的低于 450 nm 的高能发射。该光谱成分对实际照明性能的贡献微乎其微，却对人类视神经和皮肤构成不容忽视的健康风险。近年来已成功展示了一些护眼型多发射层 e-WOLED。例如，Zhang 等人[21]使用窄带 MR-TADF 分子 DPMX-CzDABNA 作为蓝色单元、TADF 分子 BPPZ-DPXZ 作为橙色单元，构建了颜色稳定的双发射层 e-WOLED，实现了 26.5% 的 EQE_max.。虽然多发射层 e-WOLED 已实现了高达 35.8% 的 EQE_max.，但其白色 EL 光谱稳定性仍令人不满意。另一个由 Su 等人[3]报道的代表性工作基于具有高反向系间窜越速率（k_RISC）特征的三元激基复合体主体 p-PhBCzPh: PO-T2T: DspiroAc-TRZ（50:20:30，w/w/w）开发了 e-WOLED。通过采用整合 MR-TADF 蓝色发射体和宽带 TADF 橙色掺杂剂的双发射层结构，所得器件实现了颜色稳定的白色发射，EQE_max. 达到 30.3%。值得注意的是，尽管护眼型 e-WOLED 取得了上述进展，但据我们所知，迄今为止尚未见报道能满足类似护眼要求的 s-WOLED。在 s-EML 的结构限制下，同时实现消除 450 nm 以下有害高能蓝光的颜色稳定和多种颜色发射面临着巨大挑战，面向此类 s-WOLED 的发射层配置的合理设计仍有待探索。

在此，我们展示了具有抑制短波长蓝光发射特征的 s-WOLED，其 s-EML 通过在 TADF 主体基体中以低浓度共同掺杂窄带 MR-TADF 蓝色掺杂剂和宽带绿色、橙色及红色磷光铱（III）配合物来构建。得益于 TADF 主体向 MR-TADF 蓝色单元的能量转移，蓝色发射 TADF 主体原本宽泛的蓝色发射被限制在 450 nm 以上的波长，从而实现了护眼型的蓝光发射光谱。此外，光物理和器件表征表明，长波长磷光掺杂剂的 EL 来源于级联能量转移和本征电荷陷阱发射。由此所得的 s-WOLED 实现了覆盖 450 nm 至 780 nm 区域的白色 EL。基于 s-EML 的 s-WOLED 还展现出出色的 EL 光谱稳定性：在约 500 cd/m² 至 10000 cd/m² 的宽亮度范围内，国际照明委员会（CIE）坐标的变化量 Δx 和 Δy 均低于 0.01，满足了实际白色照明应用的光谱稳定性要求。本工作证实了将 MR-TADF 和磷光掺杂剂共同掺杂到 TADF 主体中的所提策略，是构建具有抑制短波长蓝光发射的颜色稳定型 s-WOLED 的有效途径。

部分摘录

基本信息

聚(3,4-乙烯二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)（PEDOT:PSS，AI4083）和二[2-(二苯基膦)苯基]醚氧化物（DPEPO）购自西安昱曦太阳能股份有限公司。1,3-双(9H-咔唑-9-基)苯（mCP）、双[4-(9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶基)苯基]砜（DMAC-DPS）、三[2-(对甲苯基)吡啶-2-基,6-甲基-5-基-N]铱(III)（Ir(mppy)₃）和 1,3,5-三(3-吡啶基-3-苯基)苯（TmPyPB）购自 Luminescence Technology Corporation。LiF 购自 Apollo Scientific。

光物理性质

图 1a 展示了应用于 s-WOLED 发射层（EML）的一系列功能分子的化学结构，分别为 mCP、DMAC-DPS[25]、[26]、DSeBN、Ir(mppy)₃、Ir(Flpy-CF₃)₃ 和 Ir(mphmq)₂tmd。在所制备的 s-WOLED 中，宽带隙的 mCP 和天蓝色发射的 DMAC-DPS 分别作为主体基质和 TADF 敏化剂。为定性评估从 DMAC-DPS 敏化剂到 DSeBN、Ir(mppy)₃、Ir(Flpy-CF₃)₃ 和 Ir(mphmq)₂tmd 的能量转移可行性，我们进一步

结论

总之，我们通过采用宽带隙 TADF 材料 DMAC-DPS 作为敏化剂，与窄带蓝色 MR-TADF 发射体 DSeBN 共同掺杂，以及绿、橙、红色铱（III）配合物——即 Ir(mppy)₃、Ir(Flpy-CF₃)₃ 和 Ir(mphmq)₂tmd 作为长波长掺杂剂，展示了单发射层的护眼型溶液加工白色 OLED（s-WOLED）。与发射可短至 380 nm 的 DMAC-DPS 相比，DSeBN 提供了更健康的光谱，其发射主要集中于

作者贡献声明

陈梅：研究方法与调查。林耶如：研究方法与调查。乔先峰：指导、研究方法与调查。张宇威：指导、研究方法与调查、经费获取。黄威扬：指导、资源、调查、经费获取。谢志远：指导、资源、研究方法与调查。张宝华：写作—审阅与编辑、可视化、验证、指导、资源、研究方法与调查、经费获取、概念化。

利益冲突声明

不存在需要声明的利益冲突。

本手稿的全部或部分均未在任何其他地方发表或接受，且本手稿未提交至任何其他期刊。本文任何部分均未从其他文献资料中复制。本手稿的所有作者均已阅读并批准所提交的最终版本，且本次提交不存在利益冲突。

我们声明与

致谢

作者感谢以下资助机构提供的财务支持：广东省自然科学基金（2026A1515012037；2026A1515010059）、中国高校—企业—科研院所创新基金（2025XK023）以及有机电子学与信息显示国家重点实验室开放研究基金和高分子科学技术国家重点实验室开放研究基金（PSK-KF2025-27）。

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