基于蒽核深藍光材料的合成及電致發光性能

張越華， 邢龍江， 聶飛， 陳文鋮*， 穆英嘯，彭少洪， 何念， 孫宇曦， 曾慶明， 霍延平，4*

（1. 廣州城市職業學院， 廣東 廣州 510405； 2. 廣東工業大學 輕工化工學院， 廣東 廣州 510006；3. 廣東碩成科技股份有限公司， 廣東 韶關 512600； 4. 廣東工業大學 分析測試中心， 廣東 廣州 510006）

1 引言

有機發光二極管（Organic light-emitting diode, OLED）因其具有柔性顯示、寬視角、響應快、效率高、超薄和功耗低等眾多優勢而成為近年來的研究熱點[1-9]。OLED的光色由發光材料決定，高效穩定的藍、綠、紅三原色發光材料在全彩顯示與白光照明領域具有重要地位。目前，綠光和紅光材料在商用中已經取得了快速的發展；而藍光材料，尤其是深藍光材料，具有更寬的帶隙，在器件工作中會由于高的能帶壁障降低電子傳輸效率，使得器件的空穴和電子傳輸更加不平衡，從而導致器件的工作壽命變短。根據材料的發光的機制的不同，深藍光材料主要分為三類：傳統的熒光材料、磷光材料和熱活化延遲熒光（Thermally activated delayed fluorescence, TADF）材料。在電致發光中，當電子和空穴注入器件中，會產生25%單線態和75%三線態激子，對于傳統熒光材料，只能利用25%的單線態激子發出熒光，而75% 三線態激子通過非輻射途徑損失。因此，傳統熒光OLED的內量子效率（Internal quantum efficiency,IQE）上限為25%，一般來說，OLED的光輸出效率在20%～30%之間，這就意味著傳統熒光OLED的理論外量子效率(External quantum efficiency,EQE)范圍僅為5%～7.5%[10-12]。而磷光材料含有重金屬鉑、銥等元素，通過自旋軌道耦合，使得25%的單線態激子通過系間竄越（Intersystem crossing, ISC）到三線態，使得器件的最大內量子效率達到100%。雖然器件的效率得到了提升，但是在高亮度下器件的效率滾降很嚴重，這是由于三線態激子濃度過高會引起三線態-三線態湮滅（Triplet-triplet annihilation, TTA）和三線態-單線態湮滅（Triplet-singlet annihilation, TSA）等，因此不能單獨作為發光層使用，需要摻雜在合適的主體中[13-16]。此外，寬帶隙磷光材料激發態能量高，金屬配位鍵較共價鍵不穩定，導致其器件壽命短[17]。為了解決這類問題，研究者主要從分子設計和器件制備兩方面入手，比如引入剛性配體和較強的金屬-配體鍵，提升非輻射金屬中心配體場態和通過梯度摻雜濃度使得激子復合區擴散到整個發光層，來抑制雙分子湮滅效應。TADF材料是利用較小的單三態能級差，使得75%的三線態激子通過反向系間竄越（Reverse intersystem crossing,RISC）回到單線態實現近100%的內量子效率[18]。但是與磷光材料一樣，TADF也面臨在高亮度下的滾降嚴重問題，目前主要采取兩種策略解決該問題。一方面，通過摻雜工藝來降低器件的效率滾降；另一方面，通過合理的分子設計，比如大扭曲分子內電荷轉移態設計策略，通過引入大平面給受體單元，增大給受體二面角度，降低分子的前線分子軌道交疊來提高分子的反向系間竄越速率和增強分子內電荷轉移（Intramolecular charge transfer, ICT）效應，但是強的ICT會導致光譜紅移，很難實現深藍光發射，因此在深藍光材料的設計上存在著很大的挑戰[19]。當下商業化的藍光OLED仍然采用傳統藍色熒光材料，這主要是因為傳統的熒光材料具有較長的器件工作壽命及高的色純度，同時，傳統熒光材料易通過分子結構設計調控材料性能。在藍色磷光和熱活化延遲熒光材料還未同時達到高效率和高的器件使用壽命時，傳統藍色熒光材料依然在藍光OLED的制備中難以被取代。盡管如此，基于傳統熒光材料的OLED的效率依然不盡人意。因此，開發高效穩定的深藍光材料就成了OLED領域研究的重點和難點。

1998年，三線態-三線態湮滅（Triplet-triplet annihilation, TTA）首次被提出用于提高OLED的效率[20]。TTA需要兩個單獨的三線態（T1）激子相互作用，通過三線態融合得到一個單線態（S1）激子，S1激子再回到基態[17,21]。因此，基于TTA熒光材料的OLED的理論IQE由傳統熒光OLED的25%提升到62.5%，包括來自本身S1態的25%和來自TTA的37.5%（75%×0.5）[22]，且TTA材料可以不需要主體材料的參與來制備非摻雜OLED。另外，獲得高的TTA效率需要滿足2E(T1)>E(S1)。近年來，利用TTA機制提升器件的效率獲得了很大的進展。2017年，Lu等合成了以菲并咪唑基團為弱電子給體、氰基為電子受體的化合物PIAnCN[23]，并制備了非摻雜器件。測試結果表明，PIAnCN分子具有扭曲的分子結構，很大程度抑制了蒽核在固態下的π-π堆積，使得薄膜PLQY高達80%?；衔颬IAnCN在1000 cd·m-2亮度下獲得了9.44 %的最大EQE。通過瞬態電致測試發現延遲熒光，這種高效和低效率滾降的器件性能是因為TTA過程導致的。2019年，Wang等以—CN為吸電子基團、咔唑為給電子基團，合成了高效的深藍光發光材料3CzAnBzt和pCzAnBzt[24]。這兩個化合物制備的非摻雜器件的最大EQE分別為10.06%和9.23%，在1000 cd·m-2的亮度下，器件的EQE仍可以維持在8.97%和7.10%，CIE坐標分別是（0.14, 0.14）和（0.14, 0.10）。2022年，Promarak等在蒽的9,10號位引入給電子基團咔唑和吸電子基團四苯基咪唑設計合成了深藍光材料HO-PIAC和PIAC，兩個化合物的電致發射峰分別是440 nm和437 nm，制備的摻雜在主體材料CBP中的器件最大EQE分別是6.43%和4.51%，CIE坐標分別（0.15, 0.08）和（0.15, 0.07），實現了深藍光發射。分子HO-PIAC的優異EL性能歸因于分子內氫鍵的存在，賦予了更好的空穴傳輸能力和更大的TTA貢獻[25]。2023年，Su等報道了具有TTA效應的化合物1NIAN和3NIAN[26]。采用兩個化合物制備的非摻雜器件最大EQE分別達到10.9%和11.2%，CIE坐標分別為（0.15, 0.14）和（0.15, 0.15）。這是迄今為止報道的最高效率的蒽基TTA型深藍光發射材料。理論和實驗結果表明，借助有效的自旋軌道相互作用，即使三線態激子對的能級高于計算的第二三線激發態能級，TTA過程也可以得到進一步改善。相比于含重金屬的磷光材料和TADF材料，TTA材料可以制備非摻雜器件，降低了器件制備工藝的復雜性；但是，目前報道的TTA最大的EQE效率僅為12%，如何盡最大限度利用TTA改善器件效率在分子設計上依然面臨著挑戰[27]。

蒽具有穩定高效的藍光發射、合適的T1能級、穩定的電化學性能和高的PLQY等特點[23-24]，是用來構建高效TTA型藍光材料的常用基元。然而蒽的剛性平面結構容易導致聚集態下強的π-π相互作用，進而導致聚集態下的弱發射。通過相關基團的修飾能改善這個問題，研究人員主要對蒽的9和10位進行修飾。另外，引入給電子和吸電子基團也是常用的分子設計策略，能促進器件的載流子平衡?；谝陨峡紤]，本工作在蒽的9和10位分別引入弱給電子基團二苯并噻吩和弱吸電子基團苯氰，設計合成了兩個給體-受體（D-A）型深藍光TTA材料2和3。其中，位阻基團二苯并噻吩的引入抑制了固態下分子的π-π堆積，引入弱的給電子和吸電子基團能抑制分子的ICT效應，進而實現深藍光發射。我們對化合物2和3的熱穩定性、電化學性質、光物理性質及電致發光性質進行了表征。

2 實驗

2.1 儀器

核磁測試采用瑞士Bruker生產的AVANCEⅢ HD 400型核磁共振儀；高分辨質譜采用超高分辨四極桿組合靜電場軌道阱液質聯用儀；TGA測試采用STA449F5熱重分析儀；電化學測試采用PGSTAT 302N電化學工作站；紫外可見吸收光譜采用UV-2700紫外可見分光光度計；熒光和磷光光譜、PLQY、壽命的測試采用FLS980熒光光譜儀。

2.2 合成

中間體4-(10-溴蒽-9-基)苯腈（1）：將9, 10-二溴蒽（3.34 g, 10 mmol）、4-氰基苯硼酸（1.48 g, 10 mmol）、四（三苯基膦）鈀（230 mg, 0.2 mmol）、碳酸鉀（6.62 g, 48 mmol）和140 mL甲苯/乙醇/水（V∶V∶V=4∶2∶1）依次加入到250 mL兩頸燒瓶中，將燒瓶在真空下抽空并在干燥氮氣中置換三次，在120 ℃下加熱回流攪拌避光反應12 h。使用飽和食鹽水和二氯甲烷萃取，減壓蒸餾，獲得白色固體，使用硅膠粉作固定相，以石油醚/二氯甲烷為洗脫劑（4∶1,v/v），通過柱層析法獲得1.78 g白色粉末（產率50%）。1H NMR(400 MHz, Chloroformd)δ8.64(dt,J＝8.8, 1.0 Hz, 2H), 7.93～7.87(m,2H), 7.62(ddd,J＝9.0, 6.4, 1.3 Hz, 2H), 7.52(ddd,J＝19.2, 8.6, 1.3 Hz, 4H), 7.42(ddd,J＝8.9, 6.4, 1.2 Hz, 2H)。

化合物4-(10-(二苯并[b，d]噻吩-4-基)蒽-9-基)苯腈（2）：將中間體1（1.78 g, 5 mmol）、二苯并[b,d]噻吩-4-基硼酸（1.71 g, 7.5 mmol）、四（三苯基膦）鈀（288 mg, 0.25 mmol）、碳酸鉀（5.51 g, 40 mmol）和60 mL甲苯/乙醇/水（V∶V∶V=2∶1∶1）加入到100 mL兩頸燒瓶中，將燒瓶在真空下抽空并在干燥氮氣中置換三次。在120 ℃下加熱回流攪拌，避光反應12 h。使用飽和食鹽水和二氯甲烷萃取，減壓蒸餾, 獲得黃色固體, 使用硅膠粉作固定相，以石油醚/二氯甲烷為洗脫劑（2∶1,v/v），通過柱層析法獲得1.61 g淺黃色粉末（產率70%）。1H NMR(400 MHz, Chloroform-d)δ8.39(dd,J＝8.0, 1.1 Hz, 1H), 8.31(dd,J＝7.9, 1.1 Hz, 1H),8.01～7.92(m, 2H), 7.79～7.70(m, 2H), 7.70～7.57(m, 7H), 7.51(td,J＝7.6, 1.2 Hz, 1H), 7.47～7.37(m, 3H), 7.33(ddd,J＝8.1, 6.5, 1.3 Hz, 2H)。13C NMR(101 MHz, Chloroform-d)δ144.40, 141.70,139.89, 136.08, 135.73, 135.61, 133.52, 132.37,132.34, 132.30, 129.64, 129.47, 129.45, 127.00,126.68, 126.35, 126.00, 125.79, 125.03, 124.58,122.87, 121.95, 121.19, 118.92, 111.79, 77.41,77.09, 76.77。HRMS(M)m/z: 462.13017[M+H]+(calcd: 462.13165)。

化合物4-(10-(二苯并[b，d]噻吩-2-基)蒽-9-基)苯腈（3）：化合物3的合成步驟與化合物2類似，將原料二苯并[b, d]噻吩-4-基硼酸換成二苯并[b, d]噻吩-2-基硼酸，通過柱層析法獲得1.44 g淺黃色粉末（產率63%）。1H NMR(400 MHz, Chloroformd)δ8.28(d,J＝1.6 Hz, 1H), 8.11(dd, J＝8.1,1.8 Hz, 2H), 8.01～7.90(m, 3H), 7.83～7.75(m, 2H),7.70～7.64(m, 2H),7.63～7.55(m, 3H), 7.52(td,J＝7.6, 1.3 Hz, 1H), 7.45(td,J＝7.5, 1.2 Hz, 1H),7.38(dddd,J＝16.4, 7.9, 6.4, 1.5 Hz, 4H)。13C NMR(101 MHz, Chloroform-d)δ144.52, 140.02,138.94, 137.92, 135.94, 135.37, 134.92, 134.78,132.36, 132.32, 130.18, 129.80, 129.46, 127.31,127.08, 126.10, 125.82, 125.41, 124.59, 124.24,123.03, 122.91, 121.78, 118.91, 111.73。HRMS(M)m/z: 462.13020 [M+H]+(calcd: 462.13165)。

3 結果與討論

目標化合物2和3的合成路線如圖1所示，通過核磁共振氫譜（1H NMR）、核磁共振碳譜（13C NMR）和高分辨質譜（HRMS）等表征手段對合成的中間體及終產物的化學結構進行鑒定。

圖1 化合物2和3的合成路線Fig.1 Synthetic route of compounds 2 and 3

3.1 熱穩定性和電化學性質

利用真空蒸鍍工藝制備OLED器件需要保證化合物具有良好的熱穩定性。在氮氣氣氛下，我們對兩個化合物進行了熱重分析(Thermogravimetric analysis, TGA)，如圖2和表1所示，化合物2和3的熱分解溫度(Td，失重5%時對應的溫度)分別為384 ℃和386 ℃，這表明兩個化合物具有較高的熱穩定性。我們通過循環伏安法測試的化合物2和3的氧化曲線如圖3所示，兩個化合物表現出可逆的氧化過程，表明它們具有較高的電化學穩定性。根據測得的氧化電位和公式EHOMO=-(Eonset,oxvsFc+ /Fc+ 4.8) eV，經計算得到化合物2和3的HOMO能級分別為-5.73 eV和-5.66 eV。通過化合物在純膜中的紫外可見吸收光譜的起始吸收波長可計算出化合物2和3的HOMO-LUMO能隙Eg分別為2.90 eV和2.87 eV。由ELUMO=EHOMO+Eg可得到化合物2和3的LUMO能級分別為-2.83 eV和-2.79 eV。

表1 化合物2和3的光物理數據匯總Tab.1 Summary of photophysical data of compounds 2 and 3

圖2 化合物2和3的TGA曲線Fig.2 TGA curves of compounds 2 and 3

圖3 化合物2和3的氧化曲線Fig.3 Oxidation curves of compounds 2 and 3

3.2 理論計算

為了評估化合物2和3的基態分子構型、最高占據分子軌道/最低未占據分子軌道（Highest occupied molecular orbital, HOMO/Lowest unoccupied molecular orbital, LUMO）能級、電子云分布和激發態能級，我們采用B3LYP/6-31G(d)基組對化合物進行了密度泛函理論（Density functional theory,DFT）和含時密度泛函理論（Time-dependent density functional theory, TD-DFT）計算。如圖4所示，化合物2和3呈現出相似的電子云分布，HOMO和LUMO均主要分布在蒽核上，只有一小部分LUMO分布在苯腈上，這表明化合物2和3主要是局域激發態（Local excited, LE）性質?；衔?和3的HOMO能級分別為-5.41 eV和-5.40 eV，LUMO能級分別為-1.93 eV和-1.92 eV，Eg均為3.48 eV?；衔?的最低單重態（S1）和最低三重態（T1）能級分別為3.13 eV和1.73 eV，化合物3的分別為3.12 eV和1.73 eV。兩個化合物的2E（T1）>E（S1），支持TTA過程的發生。

圖4 優化的化合物2和3的分子幾何結構及HOMO和LUMO電子云分布Fig.4 The optimized molecular geometries and HOMO and LUMO electron cloud distributions of compounds 2 and 3

3.3 光物理性質

化合物2和3在甲苯溶劑中的紫外可見吸收光譜圖如圖5（a）所示。兩個化合物表現出相似的吸收帶：350～400 nm，這可歸屬于蒽核的π-π*躍遷[26]。圖5（a）、（b）的光致發光光譜中，化合物2在甲苯溶液中表現出了精細結構發射，發射峰分別為423 nm和432 nm；而化合物3只有一個發射峰，在434 nm處。這表明化合物2具有更加明顯的局域激發的性質，這是因為化合物2的空間結構更加扭曲，導致分子的電荷轉移（Charge transfer, CT）性質更弱。通過真空蒸鍍工藝將化合物2和3蒸鍍在石英基質上制備100 nm厚的非摻雜膜，化合物2和3在純膜下的發射峰分別是445 nm和451 nm，相比在甲苯溶液中，光譜紅移15 nm左右，這可歸因于純膜狀態下分子間的緊密堆積使得分子間作用力增強。另外，我們測試了化合物2和3在甲苯溶劑和純膜中的光致發光量子產率（Photoluminescence quantum yield, PLQY）以及純膜狀態下的熒光壽命（圖6和表1）。兩個化合物均顯示出高效的PLQY，分別為72.5%/40.2%和83.2%/57.9%，并且熒光壽命均在納秒級別（分別為3.69 ns和4.63 ns）。這些光物理特性表明，兩個化合物用于制備深藍光非摻雜OLED器件具有潛在的應用前景。

圖5 化合物2和3在甲苯溶劑中（a）和純膜中（b）的歸一化紫外可見吸收光譜和光致發光光譜Fig.5 Normalized UV-Vis absorption spectra and photoluminescence spectra of compounds 2 and 3 in toluene solvent（a） and neat film（b）

圖6 化合物2和3的瞬態PL光譜Fig.6 Transient PL spectra of compounds 2 and 3

化合物2和3在不同極性溶劑中的光致發光光譜分別如圖7（a）、（b）所示。從圖中我們可以看出，兩個化合物在不同極性溶劑中的發射光譜均無明顯變化，說明兩個化合物均表現出微弱的溶劑化效應，這表明兩個化合物的S1態具有明顯的LE態特征，而CT態特征較微弱，與理論計算的結果相吻合?；衔?和3以2%摻雜在聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）/二苯甲酮=4/1基質中，在室溫下測得的磷光光譜和壽命如圖8所示。兩個化合物的磷光光譜均表現出明顯精細振動結構，表明它們的T1態具有LE態特征。光譜的0-0躍遷位于715 nm 處，計算得出T1能級為1.73 eV，這與文獻報道的蒽衍生物的T1能級相似[28]。根據前文兩個化合物在純膜中的發射波長計算得到它們的S1能級分別為2.78 eV和2.74 eV，因此，滿足2E(T1)>E(S1)，與理論計算相符。另外，我們測得化合物2和3在715 nm處的壽命分別為9.4 ms和7.9 ms。

圖7 化合物2（a）和3（b）在不同溶劑中的光致發光光譜Fig.7 Photoluminescence spectra of compounds 2（a） and 3（b） in different solvents

圖8 以2%摻雜在PMMA/二苯甲酮=4/1基質中得到的化合物2和3延遲5 ms的磷光光譜（a）和瞬態PL光譜（b）Fig.8 Compounds 2 and 3 doped with 2% PMMA/benzophenone=4/1 have phosphorescent spectra with 5 ms delay（a） and transient PL spectra（b）

為了驗證兩個分子具有TTA性質，我們進行了三重態-三重態湮滅上轉換（Triplet-triplet annihilation upconversion, TTA-UC）測試，引入光敏劑八乙基卟啉鉑（Ⅱ）（PtOEP）。當光敏劑在532 nm的激光激發后，由于鉑的“重原子效應”，S1態激子通過ISC到T1態，光敏劑的T1態的能量經過Dexter途徑轉移到受體的T1態，此后受體的T1態激子相互碰撞會產生上轉換熒光。Monguzzi等已經證明，通過TTA過程產生的上轉換熒光強度是遵循獨特的功率依賴性，上轉換熒光強度隨激光功率變化呈現出慢TTA區域（在低激發功率）和快TTA區域（在高激發功率）[29]。如圖S8（SI）所示，化合物2和3在低激光功率下，它們的斜率幾乎是二次的（分別為1.93和1.77）；然而，在高激光功率下，斜率分別為1.25 和1.09，幾乎是線性相關的。因此，利用上轉換熒光隨功率變化直接證明了這兩個發光材料均具有TTA過程。

3.4 電致發光性能

我們將化合物2和3作為發光層制作了結構為ITO/HATCN (5 nm)/TAPC (40 nm)/TCTA (5 nm)/2 or 3 (20 nm)/TmPyPB (40 nm)/LiF (1 nm)/Al的非摻雜深藍光OLED器件A和B（圖9（a））。其中，2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮雜苯并菲（HATCN）、4,4'-環己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺]（TAPC）、4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺（TCTA）、3,3'-[5'-[3-(3-吡啶基)苯基][1,1'∶3',1″-三聯苯]-3,3″-二基]二吡啶（TmPyPB）、LiF分別用作器件的空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、電子傳輸層和電子注入層。器件中所用材料的化學結構如圖9（b）所示。兩個器件的電致發光數據匯總于表2中。器件A和B在1000 cd·m-2亮度下的電致發光光譜如圖10（a）所示，兩個器件均呈現深藍光發射，發射峰分別位于448 nm和458 nm處，半峰寬分別是77 nm和75 nm。器件的電致發光光譜與相應化合物在純膜中的光致發光光譜相似，表明激子的復合主要發生在發光層中。兩個器件在1000 cd·m-2亮度下的CIE色坐標分別為（0.15,0.12）和（0.15, 0.14），接近藍光標準CIE色坐標（0.14, 0.08）。兩個器件的啟動電壓（Turn-on voltage,Von）較低，不超過4.0 V（圖10（b））?；诨衔?和3的器件A和B的最大電流效率（Current efficiency, CE）分別為4.2 cd·A-1和6.9 cd·A-1, 最大功率效率（Power efficiency, PE）分別為2.3 lm·W-1和3.6 lm·W-1，EQE分別為3.8%和5.6%。在1000 cd·m-2亮度下，兩個器件的CE分別為4.16.7 cd·A-1和6.7 cd·A-1，PE分別為1.7 lm·W-1和2.8 lm·W-1，EQE分別為3.7%和5.4%。值得注意的是，化合物2 的最大 EQE明顯低于化合物3，根據評估器件的EQE公式：

表2 基于化合物2和3的非摻雜器件A和B的電致發光數據Tab.2 Electroluminescence data of undoped devices A and B based on compounds 2 and 3

圖9 非摻雜器件的能級圖（a）及器件中所用材料的化學結構（b）Fig.9 Energy level diagram of undoped devices（a） and chemical structure of materials used in devices（b）

圖10 器件的電致發光光譜（a）、電流密度-電壓-亮度（J-V-L）曲線（b）、電流效率-亮度-功率效率（CE-L-PE）曲線（c）、外量子效率-亮度（EQE-L）曲線（d）Fig.10 The electroluminescence spectra（a），current density-voltage-luminance（J-V-L） curves（b），current efficiency-luminance-power efficiency（CE-L-PE） curves（c）， external quantum efficiency-luminance（EQE-L） curves（d） of the device

其中，γ是理想情況下100%的空穴和電子復合效率，ΦPL代表薄膜狀態下的PLQY，ηr表示輻射激子產生的單重態激子（對于傳統熒光材料只有25%），ηop代表光輸出耦合因子（0.2～0.3）?；衔锏臒晒饬孔有蕰绊懫骷男?，因此主要原因是前者的熒光量子效率要低于化合物3。當假設ηop為0.3時，通過計算我們得到化合物2和3 的ηr分別是31.6%和32.2%，再結合化合物較大的ΔEST和TTA-UC測試，證明了是TTA效應貢獻器件的EQE。如表2所示，基于化合物2和3的器件A和B的EQE從最大值下降到1000 cd·m-2亮度下的值，效率滾降分別為2.6%和3.6%，表現出極低的效率滾降。較低的Von和極低的效率滾降表明發光材料與各功能層材料能級之間匹配度高，電子和空穴能更好地注入與傳輸。

4 結論

本文以蒽單元作為藍光TTA發光核，通過在蒽的9和10位分別引入弱給電子基團二苯并噻吩和弱吸電子基團苯氰，設計合成了兩個D-A型深藍光TTA材料2和3，并對它們的熱穩定性、電化學性質、光物理性質及電致發光性質進行了系統的表征與分析。二苯并噻吩的引入能增大分子的空間位阻，抑制大平面蒽核在固態下的π-π堆積。引入相對較弱的給電子和吸電子基團能抑制分子的ICT效應導致的發光紅移，有利于實現深藍光發射。兩個化合物具有較高的熱穩定性，其熱分解溫度分別為384 ℃和386 ℃，有利于蒸鍍器件的制備。兩個化合物在甲苯溶劑和純膜中均表現出深藍光發射，其中純膜下的發射峰分別位于445 nm和451 nm處。兩個化合物均表現出較高的純膜PLQY（40.2%和57.9%）?；诨衔?和3的非摻雜OLED器件的電致發射波長分別位于448 nm和458 nm處。兩個器件的最大CE分別為4.2 cd·A-1和6.9 cd·A-1，最大PE分別為2.3 lm·W-1和3.6 lm·W-1，最大EQE分別為3.8%和5.6%。在1000 cd·m-2亮度下，器件的CE分別為4.1 cd·A-1和6.7 cd·A-1，PE分別為1.7 lm·W-1和2.8 lm·W-1，EQE分別為3.7%和5.4%?？梢?，兩個器件均表現出較好的發光效率，且擁有極低的效率滾降（2.0%和3.5%）。另外, 我們注意到化合物2和3僅是二苯并噻吩的取代位點不同，而基于化合物3的器件具有更好的發光效率，但基于化合物2的器件具有更深的藍色熒光。

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