由于剛性偶聯骨架的存在，多共振誘導TADF (MR-TADF)材料表現出非常小的FWHMs和**的電致發光(EL)性能。盡管多共振熱激活延遲熒光(MR-TADF)窄帶發射材料在藍色區域發展繁榮，但這類材料在其它顏色區域的潛力尚未得到驗證。有鑒于此，科研人員通過放大骨架和外圍單元的影響，報道了一系列**的綠光發射MR-TADF材料。方案1：顏色可調且**MR-TADF發射器的分子設計策略。通過放大骨架和外圍單元的影響，作者設計了具有明顯的紅移發射的**MR-TADF。在方案1中，作者詳細描述了該研究的分子設計。通過將二苯胺(DPA)替換為咔唑(Cz)，可以制備出新的含B-N骨架，其比DABNA具有更大的π-共軛結構。另外，在B取代苯環的對位上分別引入供電子取代基和吸電子取代基來調節顏色，發現通過增加分子內電荷轉移（ICT）特性，可以在不降低顏色保真度的情況下，保持**的FWHMs。吸電子基團可以**地縮小綠色光發射的能量缺口，使其成為一個綠色MRTADF發射源。圖一：化合物的分子結構、HOMO/LUMO分布、能帶隙和振子強度。為了解骨架和外圍單元的變化對幾何和光電特性的影響，作者采用B3LYP(6-31g)方法進行了時變密度泛函理論(TD-DFT)計算。圖1描述了HOMO/LUMO分布、能帶隙和振子強度。雖然BCz-BN具有不同于DABNA-1的含B-N骨架，但也觀察到類似的多共振誘導的HOMO-LUMO分布。BCz-BN的p-共軛長度增加，骨架更加剛硬，因此具有更加離域的HOMO - LUMO分布，不僅使f值提高，而且與DABNA-1相比，能隙(Eg)也略有減小。在引入外圍單元后，同質LUMO分布隨著外圍單元的不同而不同。對于TCz-BN，在取代苯環的對位上引入Cz單元，其HOMO-LUM分布與BCz-BN基本相同。圖2：a)甲苯中2F-BN、3F-BN和4F-BN的紫外/可見吸收、熒光(298k)和磷光(77k)光譜，b)2F-BN/3F-BN/4F-BN摻雜mCPCB薄膜(6wt%)在室溫下的PL光衰譜。圖2a和表1所示為2F-BN、3F-BN和4FBN的光物理性質（吸收光譜、熒光光譜和磷光光譜）。對于2F-BN、3F-BN和4F-BN，其紫外/可見吸收、ICT吸收躍遷在470±2nm處達到峰值，三種化合物熒光光譜分別在494 nm、499 nm和496 nm處呈現綠色發射。2F-BN、3F-BN和4F-BN的Stokes位移分別為26nm、27nm和26nm，說明它們的剛性結構使得分子構型和激發態發生了微小的變化。如圖2a所示，2F-BN、3F-BN、4F-BN的磷光光譜分別對應于2.35 eV、2.40 eV、2.39eV的三線態能量，結合熒光光譜得到的2.51 eV、2.48eV和2.50 eV的單線態能量，可以計算出DEST的值分別為0.16 eV、0.08 eV和0.11eV。此外，作者還測量了PL量子產率(PLQYs)，2F-BN為95.4%，3F-BN為90.2%，4F-BN為98.7%。高PLQYs歸因于這些材料的高剛性骨架的大f值。圖2b為薄膜的PL衰減曲線，2F-BN、3F-BN和4F-BN的延遲壽命(tDFs)分別為25.9 μs、16.7μs和19.0 μs，明顯短于DABNA-1 (τDF=93.7μs)和TBN-TPA (τDF = 51.02 μs)。2F-BN、3F-BN和4F-BN的延遲壽命(τDFs)分別為25.9 μs、16.7 μs和19.0 ms，明顯短于DABNA-1(τDF =93.7 μs)和TBN-TPA (τDF=51.02 μs)。
如圖3a所示，由于B-N骨架的平面結構較多，可以觀察到B-N骨架之間存在較強的分子間π-π堆積相互作用，導致2F-BN二聚體的形成。然后，這些二聚體單元通過較弱的C-H···B、C-H···F、C-H···π的相互作用組裝成2F-BN晶體三維結構。圖3a，b顯示3F-BN / 4F BN通過分子間的π-π相互作用和C-H···B/C-H···π短接觸，形成了沿結晶軸方向的柱狀堆積，層間分離為3.51(3F-BN)/3.65 (4F-BN)。a)器件的能級圖，b)優化后MR-TADF器件的EL譜，c)優化后MR-TADF器件的EQE -亮度-功率效率曲線，d) 2F-BN、3F-BN、4F-BN和4CzIPN器件在2000 cd m-2時的使用壽命。如圖4a所示，所有基于MR-TADF的器件都顯示了相同的通電電壓（2.6 V）。圖4b顯示了器件的EL譜，可以看到，對于具有2F-BN、3F-BN和4F-BN器件，觀察到501 nm、499nm和493 nm處的發射峰，分別對應于(0.16、0.60)、(0.20、0.58)和(0.12、0.48)的CIE坐標。如圖4c所示，2F-BN、3F-BN和4F-BN**的EQEs (EQEmax)和功率效率(PEmax)分別為22.0%和69.8 lm W-1，22.7%和72.3 lmW-1，以及20.9% 和51.3 lm W-1，是 MR-TADF發射器中**的器件性能。圖4d為器件的壽命，可以看到，在2000 cdm-2的初始亮度情況下，T90s(亮度衰減為初始亮度的90%)分別為45.76 h、15.53 h和10.35h。
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
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雙極性化合物CNTPA-CZ
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CNTPA-PTZ
藍色熱活化延遲熒光材料DTC-pBPSB
藍光TADF分子DTC-mBPSB
熱活化熒光分子ACR-BPSBP
9-(6-(9-咔唑基)己基)咔唑(hCP)
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小編zhn2022.01.22
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