具有AIE性質的TADF材料 | 西安齊岳生物

有機發光二極管(OLED)因其色彩鮮艷、輕薄便攜而在顯示、照明等領域具有良好的應用前景。有機發光材料作為OLED的核心組成部分,吸引了眾多研究者的目光。因此具有聚集誘導發光(AIE)和熱活化延遲熒光(TADF)的純有機材料成為了研究熱點。

其中AIE材料主要通過在聚集狀態下**非輻射進程來提**率,TADF材料通過三重態激子到單重態激子的反系間竄越來提高激子利用率,從而提升效率。通過基于量子力學和分子力學的計算模擬,可以更深入地了解這兩種發光現象,合理指導實驗分子的合成。

通過使用密度泛函理論和含時密度泛函理論計算了一系列AIE和TADF分子的基態和激發態的幾何和電子結構以及影響激發態非輻射速率的參數等,對一些**基團及一些給受體組合形式在發光效率方面的影響進行了機理上的深入分析論證,并從結構-性能關系出發進行了分子設計。

我們用量子化學計算結合分子動力學模擬的方法研究了同時具有AIE和TADF特性的鄰碳硼烷衍生物1和2,分析了它們具有TADF的原因,還以分子1為例通過模擬不同狀態下的聚集過程探究了其AIE現象,詳細比較了晶體中、水中和薄膜中聚集的分子與孤立分子的光物理性質。

結果表明,分別占據在給體和受體上的HOMO和LUMO軌道重疊極少,導致了有利于TADF特征的小的單三態能隙。

對于AIE現象,所有聚集狀態下分子S1態與S0態間給受體上的結構弛豫與孤立分子相比都**,能夠明顯減少能量耗散并增強發光效率。

此外,對于孤立分子,我們推測鄰碳硼烷基團會有助于給體和受體單元的自由旋轉,可能對其AIE有幫助。基于1和2,我們用含有更低LUMO能級的吸電子基團替換原有受體單元的方法設計了3-6,以獲得紅光發射的此類材料。計算結果支持了我們的設計思路,3-6不僅為紅光發射,而且也具有TADF和薄膜中的AIE性質。

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

藍光TADF分子DCzIPN

藍光TADF分子CzoB

2CbPNl

TADF分子DABNA-1和DABNA-2

藍光TADF分子u-DABNA

綠光材料t4CzIPN

TADF材料3DPA3CN

黃綠光TADF材料spiro-CN

綠色TADF發射極ACRFLCN

33TCzPN、34TCzPN和44TCzPN

TADF材料oPTC和mPTC

TADF材料(BT、BT2、BOX、cis-BOX2和trans-BOX2 )

DCB-BP-PXZ，CBP-BP-PXZ， mCP-BP-PXZ 和mCBP-BP-PXZ

基于雙硼的綠光分子CzDBA和tCzDBA

橙紅光TADF材料4CzTPN-Ph

溫馨提示：僅用于科研

小編zhn2022.02.18