近年來,基于π-堆積體系所構建的有機光電功能分子引起了研究人員的廣泛興趣;尤其是利用π-堆積骨架連接電子給受體(D/A)單元可以實現**的熱活化延遲熒光(TADF),從而在傳統π-共軛體系之外為發光分子的設計開辟了一條新的道路。目前所報道的π-堆積型骨架包括苯、萘、蒽、氧雜蒽、碳硼烷、對環芳烷、聚乙烯、降冰片烯等等,通過這些基座可以實現給受體間的空間電荷轉移形成激發態發光,并實現TADF性能。為進一步提升材料的發光性能并提出新的分子設計方案,蘇州大學廖良生教授團隊的蔣佐權教授經分析認為,傳統教科書中所列出的**骨架忽視了分子剛性這一影響量子產率的關鍵因素,進而提出了利用螺環構建剛性空間限制電荷轉移(space-confined charger transfer, SCCT)新思路,并通過該機制實現了多層D/A/D結構的π-堆積型**率有機發光材料。

具體而言,該團隊利用螺環芴基作為剛性骨架連接給體與受體,非共軛的螺環碳原子完全分離了HOMO和LUMO,實現了**的單線態-三線態能極差(ΔEST);另一方面,由于給體與受體在空間上**接近(DM-BD1 (3.11 ?) DM-BD2 (3.05 ?)),且自由旋轉分別被剛性螺環與近距離帶來的大位阻所**,這為**的空間電荷轉移提供了條件。此外多個給體有利于為空間電荷轉移提供多個**的通道,從而促進更快速的反向系間竄躍過程,從而更**的利用三線態激子發光。

通過絕對量子產率測試系統測得上述所設計的分子的PLQY達到了94.2%和92.8%,這奠定了實現**發光器件的基礎。
結合瞬態熒光壽命分析,發現這兩個分子都具有非常快速的反向系間竄躍速率,相比于之前所報道的雙層D/A分子有明顯提高。
發光器件測試表明,在摻雜濃度之下,基于DM-BD1和DM-BD2的器件分別實現了28.0%和26.6%的外量子效率,對應的CIE坐標分別為(0.21, 0.47)和(0.20, 0.46)。該工作為此類空間π-堆積型發光分子的進一步設計與應用提供了一種新的策略。

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https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202011384
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D-π-A型結構的同分異構體IP-6-PhCz
IP-7-PhCz
IP-8-PhCz
IP-9-PhCz
IP-6-TPA
IP-7-TPA
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咔唑衍生物2,3,5,6-四咔唑-4-氟苯腈(CyFbCz)
基于雙苯砜為核心受體單元的咔唑類樹枝狀TADF分子
4,4'-對(3,6-二叔丁基咔唑)二苯基砜(G1)
4,4'-對-3,6-二(3,6-二叔丁基咔唑)咔唑二苯基砜(G2)
4,4'-對3,6-二(3,6-二(3,6-二叔丁基咔唑)咔唑)咔唑二苯基砜(G3)
基于AIE效應的TADF黃光分子DPS-4PTZ
黃光TADF材料DPS-4PXZ
溫馨提示:僅用于科研
小編zhn2022.01.22