紅光/近紅外TADF發光材料BPPZ-PXZ和mDPBPZ-PXZ的設計合成及其在有機電致發光器件的應用研究

針對紅光TADF材料非輻射躍遷強,易發生激子猝滅的關鍵科學問題,設計并合成了兩個新型紅光/近紅外TADF發光材料BPPZ-PXZ和mDPBPZ-PXZ。

其中BPPZ-PXZ采用大平面剛性結構來**能量損失,但具有較強的分子間π-π相互作用;

而mDPBPZ-PXZ則在大平面剛性結構上引入吡啶環作為空間位阻以**分子間相互作用。兩個材料在主客體摻雜體系中和非摻雜體系中表現出截然不同的性質。

圖 1 BPPZ-PXZ 和 mDPBPZ-PXZ 的(a)結構圖和(b)前線軌道能級分布圖

在該工作中，作者選用了較大剛性和大位阻的吩噁嗪（PXZ）作為 D 片段，兩個材料的 A 片段同樣是具有較大剛性稠環的結構（圖 1a）。當D與A連接時，它們之間的大空間位阻可以使得分子前線軌道的完全分離（圖 1b），從而表現出**的電子交換能（ΔEST）。

另一方面，分子 BPPZ-PXZ 僅有一個能夠自由旋轉單鍵，這**的降低了分子的非輻射躍遷速率；

而分子 mDPBPZ-PXZ 中在 D-A 單鍵之外還存在兩個可自由旋轉的吡啶環。吡啶環的引入一方面輕度降低了分子剛性，而另一方面可以**分子 A 片段的 π-π 堆積（圖 2b），從而降低非摻雜狀況下的激子猝滅幾率。

基于BPPZ-PXZ的摻雜體系表現出100±0.8%的PLQY,并在OLED器件實現了 EQE高達25.2%的紅光發光

但近紅外非摻雜器件**EQE僅為2.5%。

而基于mDPBPZ-PXZ的紅光摻雜OLED器件和近紅外非摻雜器件的**EQE分別為21.7%和5.2%。

上述結果證明了分子剛性和空間位阻的調節對于**紅光TADF發光材料設計的重要意義。

Multi-resonance induced by boron and nitrogen atoms in opposite resonance positions endows a thermally activated delayed fluorescence (MR-TADF) emitter with a strikingly small full width at half maximum of only 26?nm and excellent photoluminescence quantum yield of up to 97.48?%. The introduction of a carbazole unit in the para position of the B-substituted phenyl-ring can significantly boost up the resonance effect without compromising the color fidelity, subsequently enhancing the performances of the corresponding pure blue TADF-OLED, with an outstanding external quantum efficiency (EQE) up to 32.1?% and low efficiency roll-off, making it one of the best TADF-OLEDs in the blue region to date. Furthermore, utilizing this material as host for a yellow phosphorescent emitter, the device also shows a significantly reduced turn-on voltage of 3.2?V and an EQEmax of 22.2?%.

西安齊岳生物科技有限公司提供金屬配合物，熱激活延遲熒光(TADF)材料，聚集誘導延遲熒光（AIDF）材料，聚集誘導發光AIE材料的定制合成

基于吡嗪的紅色熱致延遲熒光材料

橙紅光TADF分子DPXZ-BPDPA

DPXZ-BPTPA

具有相同D-A結構,不同分子空間位阻的異構體OPC-PXZ和MPC-PTZ

MPC-PXZ

OPC-PTZ

具有不同發光的TADF分子:IDYD，IDPXZ和ID2PXZ

紅光發光TADF分子Tru-3Cz和Tru-3tCz

TADF分子10,10',10"-(苊并[1,2-b]喹喔嗪-3,9,10-三基)-三(10H-吩噁嗪)(AQ-TPXZ)

AQ-TPXZ為紅光TADF分子  624nm發光

紅光熱激活延遲熒光(TADF)材料(2T-BP-2P)

橙紅光TADF化合物,FDQPXZ

喹喔啉/吩噁嗪衍生物(DBQPXZ)

AIE-TADF的化合物SFDBQPXZ

AIE-TADF化合物DFDBQPXZ

TADF化合物SBDBQ-DMAC

TADF化合物DBQ-3DMAC

TADF化合物SBDBQ-PXZ

TADF化合物DBQ-3PXZ

溫馨提示：僅用于科研，不能用于人體實驗！

小編zhn2022.01.08