Rational ligand design of Ir(III) phosphors toward a high horizontal dipole ratio of 94% for highly efficient deep-red organic light-emitting diodes
- 주제어 (키워드) Organic light-emitting diodes , emitting dipole orientation , external quantum efficiency , Ir complex , phosphorescent emitter
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 이덕형
- 발행년도 2024
- 학위수여년월 2024. 2
- 학위명 박사
- 학과 및 전공 일반대학원 화학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000076731
- UCI I804:11029-000000076731
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권 보호를 받습니다.
초록
The horizontal orientation of transition dipole moments is understood to be an important factor to enhance external quantum efficiency of organic light-emitting diodes (OLEDs) through improving light out-coupling in optical microcavity structures. Herein, novel deep red Ir (III) phosphorescent emitters exhibiting an extremely high horizontal ratio of emitting dipole moments (EDO) and photoluminescence quantum yield (PLQY) without scarifying other photophysical properties are reported. The systematic design of main and ancillary ligands in heteroleptic Ir complexes led to realize both a horizontal EDO of 94% and a PLQY of 98%. Additionally, a short exciton decay time of 0.7 μs was observed. Accordingly, the deep red OLEDs showed a maximum external quantum efficiency of 32.7%, low efficiency roll-off, and the 1931 Commission Internationale de L’Eclariage coordinate of (0.66, 0.34). The horizontal EDO of 94% has never been reached in Ir (III) phosphors and exceeds the current EDO limit of 91%. Moreover, the simultaneous achievement of high horizontal EDO, PLQY, and short exciton lifetime enabled ideal device performance in the deep-red phosphorescent OLEDs.
more초록
전이 쌍극자 모멘트의 수평 방향은 광학적인 공진 구조에서 light out-coupling 을 개선하여 유기발광다이오드(OLED)의 외부 양자 효율을 높이는 중요한 요소로 이해된다. 여기서, 다른 광물리적 특성이 우수하면서 emitting dipole moments (EDO) 및 photoluminescence quantum yield(PLQY)가 매우 높은 수평 비율을 나타내는 새로운 진적색 Ir(III) 인광 발광체가 연구되었다. Heteroleptic Ir 착물에서 주리간드 및 보조 리간드의 체계적 설계로부터 94%의 수평 EDO 와 98%의 PLQY 를 실현할 수 있었고 0.7μs 의 짧은 exciton decay time 이 관찰되었다. 이에 따라 deep red OLED 는 최대 외부양자효율 32.7%, 낮은 efficiency roll- off, 1931 Commission Internationale de L’Eclariage coordinate 기준 (0.66, 0.34)의 색좌표 결과를 보여주는 적색 인광체가 개발되었다. 94%의 수평 EDO 는 Ir(III) 형광체에서 도달한 적이 없으며 현재까지 알려진 EDO 91% 결과보다 우수하였다. 또한 높은 수평 EDO, PLQY 및 짧은 엑시톤 수명을 동시에 달성함으로써 진적색 인광 OLED 에서 이상적인 소자 결과를 구현하였다.
more목차
I. Introduction 3
II. Results and discussion 6
III. Conclusions 24
IV. Experimental section 25
V. References 27
