基于热激活延迟荧光材料(TADF)和聚集诱导发光(AIE)这两种材料的不同特性,结合具有AIE特性的化合物和具有TADF特性的化合物,设计兼具AIE和TADF性能的新型有机发光材料。这种材料不仅解决了传统发光材料的ACQ效应,同时还打破了传统发光材料激子利用率25%的限制,为实现高效的电致发光器件提供了一种可行途径。咔唑具有很好的空穴传输能力,二苯甲酮是一种常用的受体单元。

通过改性Ullmhain偶联反应、亲核加成、氧化反应等方法设计合成了以咔唑为骨架,二苯甲酮为受体,9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶为供体的D-A-D'型AIE-TADF分子DCPDAPM。该结构通过元素分析,NMR光谱和质谱进行了详细表征。

此外,还系统地研究了DCPDAPM的电子构型,热稳定性,光物理和电化学性质。研究结果表明,DCPDAPM的扭曲构象可以降低π-π相互作用和ACQ效应,小的ΔE_(ST)确保了RISC过程的实现证明了TADF属性的潜力。

此外,该化合物在不同THF/水比溶液中的光致发光行为也证实了其AIE效应。

通过测试DCPDAPM的荧光和磷光光谱,估算得到了固态下DCPDAPM小的ΔE_(ST),其次,还通过测试该化合物的氧敏感性和温度依赖性进一步证实了它的TADF特性。

总之,DCPDAPM是非常适合应用于发光器件的新型AIE-TADF材料。

制造了基于DCPDAPM作为发光层的非掺杂器件A和按不同比例掺杂于CBP中的器件B、器件C和器件D。并全面地测试和研究了它们的电致发光(EL)性能。其中,非掺杂器件A的亮度为123371 cd m~(-2),电流效率为26.88 cd A~(-1),功率效率为15.63 lm W~(-1),外量子效率为8.15%。掺杂6%的器件B的亮度为67875 cd m~(-2),电流效率为40.68 cd A~(-1),功率效率为25.55 lm W~(-1),外量子效率为13.31%。

掺杂10%的器件C的亮度为89010 cd m~(-2),电流效率为50.14 cd A~(-1),功率效率为31.49 lm W~(-1),外量子效率为16.18%。掺杂20%的器件D的亮度为116100 cd m~(-2),电流效率为61.83 cd A~(-1),功率效率为40.45 lm W~(-1),外量子效率为19.67%。这些测试结果说明,非掺杂和掺杂器件都表现出了优异的EL性能。

上海金畔生物科技有限公司提供金属配合物，热激活延迟荧光(TADF)材料，聚集诱导延迟荧光（AIDF）材料，聚集诱导发光AIE材料的定制合成

给体-受体(D-A)型蓝色荧光材料PC-3-Cz

深蓝色荧光分子AC-3-Cz

AC-Py-Cz

AC-Py-tBuCz

D-A体系的蓝光材料PPI-2FPh、PPI-PO和PPI-TRZ

电子传输材料ET-1和ET-2

3-(3-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)-1,10-菲啰啉(TRZ-m-Phen)

TADF材料CO-1和CO-2

菲并咪唑—萘并噻二唑—三苯胺不对称给受体材料PINzTPA

菲并咪唑—氰基取代苯并噻二唑给受体材料PIBzPCN

菲并咪唑—氰基取代蒽的材料PIAnCN

有机电致发光材料TPAAnTrz和DPAAnTrz

蓝绿光的有机电致发光材料3CzAnTrz、pCzAnTrz和m CzAnTrz

天蓝光的有机电致发光材料3CzAnPyCN和pCzAnPyCN

蓝光的有机电致发光材料3CzAnBzt和pCzAnBzt