热激活延迟荧光TADF发光分子PXZN-B和DMACN-B的定制合成以及OLED器件的电致光谱图

TADF材料中C-N键的自由旋转是造成CIE坐标偏差的主要原因。扭曲的D-A结构通常会由于S1激发态下的结构弛豫而产生着较大的斯托克斯位移和较宽的光谱(>70 nm)。

同时,该类TADF发光分子往往还伴随着缓慢的辐射跃迁速率。为了克服上述问题,科研人员对传统的TADF分子提出了一个新的设计概念,从而可以较为简易的得到传统扭转型D-A型TADF发光难以实现的蓝紫光发光分子以及潜在的TADF激光增益介质。 

热激活延迟荧光TADF发光分子PXZN-B和DMACN-B的定制合成以及OLED器件的电致光谱图

图1. 材料的分子结构式 (a) DMACN-B和PXZN-B; 材料的单晶结构图 (c) DMACN-B和(d) PXZN-B; DMACN-B和PXZN-B辐射跃迁能级图。

该设计的核心是将传统的C-N扭转用化学键锁死,通过抑制分子的振动和弛豫实现了以下三个结果:1.光谱蓝移;2.光谱缩窄;3.辐射跃迁速率提升。所开发的两个TADF发光分子PXZN-B和DMACN-B分别显示出非常小的D-A扭转角(分别为20.8o和28.0o),这表明经典的正交D-A结构被大大消除了。得益于增强的分子刚性,PXZN-B和DMACN-B表现出深蓝色(468 nm)和紫蓝色(444 nm)窄谱发射(半峰宽分别为44和29 nm)。
随后,相应的OLED器件的CIE坐标分别为PXZN-B(0.133,0.147)和DMACN-B(0.151,0.045),并且两个TADF材料的EQE均超过10%。
此外,由于明显的HOMO/LUMO重叠,它们还获得了超过108 s-1的超快辐射速率,这也使得PXZN-B和DMACN-B两个材料具有较低得放大自发发射(ASE)阈值,因此具有潜在的TADF激光性质。 

热激活延迟荧光TADF发光分子PXZN-B和DMACN-B的定制合成以及OLED器件的电致光谱图

图2. (a) 基于DMACN-B和PXZN-B的OLED器件的电致光谱图;(b) 发光光谱的CIE坐标图;(c) 基于PXZN-B和(d) DMACN-B的ASE光谱图。


热激活延迟荧光TADF发光分子PXZN-B和DMACN-B的定制合成以及OLED器件的电致光谱图

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

含苯甲酰基TADF分子

TADF分子BP-PXZ

tCz-BP-PXZ

tCz-PhBP-PXZ

中间体tCz-BP-Br

中间体tCz-PhBP-F

热活化延迟荧光(TADF)分子m-CzTri

基于咔唑和三嗪单元的TADF蓝色荧光分子p-CzTri

基于吲哚并咔唑的热致延迟荧光有机电致发光材料mTRZ-ICz

蓝光TADF材料pTRZ-ICz

天蓝光TADF材料mBP-ICz

10-苯基-10-(4-(7-苯基吲[2,3-b]咔唑-5(7H-基)苯基)蒽-9-(10H)-酮(DphAn-5PhIdCz)

基于1,2,3-三唑的OLED材料TAZDCz和蓝光TAZDPXZ

蓝色发光TADF材料OXDDACR

D-A型的TADF材料CCDC和CCDD