TADF手性聚合物(R,R)-/(S,S)-pTpAcDPS和(R,R)-/(S,S)-pTpAcBP的定制合成

研究人员报告提出了一种手性供体-受体共聚策略,这种策略可以用来开发具有热激活延迟荧光的手性非共轭聚合物。基于此策略,研究人员在实验室中合成了两对手性聚合物(R,R)-/(S,S)-pTpAcDPS和(R,R)-/(S,S)-pTpAcBP。据介绍,这种手性供体和受体的交替共聚可以有效地分离前线分子轨道,从而让聚合物具有非常小的能带差( ΔEST)和高效的TADF性能。另外在测试时,这种聚合物还以高达92%的量子产率发出圆偏振光。 

 

研究人员进一步结合溶液处理方案开发了一种发圆偏振光的有机发光二极管,其外量子效率高达22.1 %,最大亮度高达34350 nit。据介绍,这是基于手性TADF聚合物CP-OLED的首次报道,它为开发高效 CPEL 聚合物提供了有用且有价值的指导。实际上,基于OLED的CPEL (圆偏振电致发光,Circularly Polarized Electro-Luminescence)因其可以直接高效地产生圆偏振光而一直受到人们的关注,这种技术在3D显示、光学数据存储和光学自旋电子学等应用领域具有广阔的潜力。

 TADF手性聚合物(R,R)-/(S,S)-pTpAcDPS和(R,R)-/(S,S)-pTpAcBP的定制合成

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热活化延迟荧光材料CzDBA

线型的热活化延迟荧光(TADF)分子PhNAI-PMSBA

基于咔唑单元的树枝状绿光TADF分子CDE1和CDE2

基于咔唑树枝单元的绿光TADF分子(2CzSO和3CzSO)

绿光TADF材料(AcDBTO)

咔唑树枝状绿光TADF分子CzAcDBTO和2CzAcDBTO

绿光TADF材料(DMACBP)

DMAC-BP CAS: 1685287-55-1

黄光TADF材料3CZ-3TXO

红光TADF材料pTPA-3TXO

9CZ-3TXO和9CZ-2TXO 红光的TADF材料

mTPA-3TXO 红光TADF材料

基于芴酮和含氮杂环热活化延迟荧光材料WOcz, WOtbucz和WOydcz

9ocz和N9otbucz化合物

TAZocz和TAZotbucz化合物

具有聚集诱导发射(AIE)特性的新型TADF分子SBF-BP-DMAC的设计合成

科研人员设计合成了一种新型发光材料(SBF-BP-DMAC)。研究了材料的晶体和电子结构、热稳定性、电化学行为、载流子输运、光致发光和电致发光性能。

SBF-BP-DMAC表现出聚集增强发光(AEE)行为,且在固态下有显著的延迟荧光效应。此外,作者还发现该材料具备优良的双极载流子传输能力。

这些特性使SBF-BP-DMAC可以作为OLEDs的发光材料和主体材料。以SBF-BP-DMAC为发光材料,非掺杂OLEDs的最大电致发光(EL)效率为67.2 cd A –1 、65.9 lm W –1 和20.1%,而掺杂OLEDs的EL效率为79.1 cd A –1 、70.7 lm W –1 和24.5%。

作者将代表性的橙色磷光材料Ir(tptpy) 2 acac掺杂到SBF-BP-DMAC中用于OLEDs的制备,实现了88.0 cd A -1 、108.0 lm W -1 和26.8%的优异的EL效率。

进一步,作者以上述橙色磷光发光层为基础制备了二元荧光-磷光杂化暖白光OLED,正视EL效率高达69.3 cd A -1 、45.8 lm W -1 和21.0%。这些OLEDs在高亮度下的效率滚降幅度都很小。如此卓越的EL性能表明,多功能的SBF-BP-DMAC在显示和照明领域有巨大的应用潜力。

【图文导读】:图1 SBF-BP-DMAC的结构表征

具有聚集诱导发射(AIE)特性的新型TADF分子SBF-BP-DMAC的设计合成

A)SBF-BP-DMAC的单晶结构;

B)SBF-BP-DMAC的前沿轨道理论计算;

C)SBF-BP-DMAC在晶体中的堆积方式和分子间相互作用。

图2 SBF-BP-DMAC的热稳定性与循环伏安特性

具有聚集诱导发射(AIE)特性的新型TADF分子SBF-BP-DMAC的设计合成

A)SBF-BP-DMAC的热重分析(TGA)和差示扫描量热(DSC)曲线;

B)SBF-BP-DMAC的循环伏安曲线。

图3SBF-BP-DMAC的光谱表征

具有聚集诱导发射(AIE)特性的新型TADF分子SBF-BP-DMAC的设计合成

A)SBF-BP-DMAC在THF溶液(10 -5 mol L -1 )中的吸收光谱和SBF-BP-DMAC在纯膜中的PL光谱;

B)SBF-BP-DMAC在不同水分数(f w )的THF-水混合物中的PL光谱,其中SBF-BP-DMAC的浓度为10 -5 mol L -1 ;

C)SBF-BP-DMAC在10 -5 mol L -1 THF溶液和无氧条件下的纯膜中的瞬态衰减PL光谱。

具有聚集诱导发射(AIE)特性的新型TADF分子SBF-BP-DMAC的设计合成

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双极传输材料mCDtCBPy

TADF发光特性的oTE-DRZ

热活化延迟荧光材料1,2,3,4-四(3,6-二叔丁基-9H-咔唑-9-基)噻吩5,5,10,10-四氧化物(4t-BuCzTTR)

基于螺芴氧杂蒽和苯并恶唑苯胺的新型主体材料SFX-2-BOA

SFX-2'-BOA

SFX-3'-BOA

香豆素衍生物3,3-′(1,3-苯基)双(7-乙氧基-4-甲基香豆素)(mEMCB)

基于多共振热活化延迟荧光材料与器件的研究进展   

多共振热活化延迟荧光(multi-resonhaice thermally activated delayed fluorescence,MR-TADF)材料

有机硼氮蓝光发射体DABNA-1和DABNA-2

MR-TADF材料TBN-TPA

BN掺杂化合物B2-B4

蓝色发射体v-DABNA

ADBNA-Me-Tip

ADBNA-Me-Mes

DABNA-NP-TB

MR-TADF材料Cz2DABNA-NP-M/TB

MR-TADF材料CzB2-M/P

热活化延迟荧光材料CzDBA

基于DBNA骨架的TADF分子结构m-AC-DBNA,p-AC-DBNA,m'-AC-DBNA的定制合成


近来,不含贵金属元素同时兼有热活化延迟荧光特性(TADF)的有机材料在有机发光二极管(OLEDs)中受到了广泛关注,因为它能够在热能驱动下实现反向系间窜越过程将三线态激子转变为单线态激子进而发生荧光辐射,实现接近100%的器件激子利用率。同时,由于其高效、低成本和易于制备等优点而被认为最具发展潜力的有机发光材料之一。该类TADF材料设计时,要求材料的占据分子轨道(HOMO)与最低未占据分子轨道(LUMO)能够有效分离从而减小单线态-三线态分裂能(ΔEst)。一般地,将具有电子给体-受体型的TADF材料掺杂到宽带隙的主体基质中以抑制OLEDs器件因浓度湮灭或聚集引起激子损失,从而实现器件的高效发光

然而,掺杂型的OLEDs器件需要复杂的器件结构和精准的制备工艺,以确保器件发光颜色和效率的可重复性。因此,为简化OLEDs器件结构和工艺,现亟需开发一种在非掺杂条件下具有极小的浓度湮灭效应的材料体系,实现具有更低效率滚降的高效非掺杂型TADF材料。

基于DBNA骨架的TADF分子结构m-AC-DBNA,p-AC-DBNA,m'-AC-DBNA的定制合成

基于DBNA框架的TADF发射体化学分子结构

   含硼的多环芳烃有机分子因具有独特的光物理性质、良好的热稳定性、刚性的平面结构以及结构易修饰等特点,在光电领域中展现出广阔的应用前景。

本工作中,作者采用同分异构的策略合成了三种含硼TADF发光材料,即m-AC-DBNA,p-AC-DBNA和m'-AC-DBNA(上图),具体结构是将作为电子给体的两个二甲基吖啶(AC)单元引入到作为电子受体的硼嵌入刚性骨架的间位和对位。实验结果表明,给体基团的取代位置显著影响该类发光材料的热稳定性、光物理性质以及电致发光性能。其中,对位取代化合物(p-AC-DBNA)表现出较高的热稳定性、较高的光致发光量子效率、较小的ΔEst、较短的延迟荧光寿命以及快的反向系间窜越速率(>10^6每秒)。

此外,基于p-AC-DBNA作为掺杂和非掺杂型发光层制作的天蓝色OLEDs器件,均实现了高的发光效率和低的效率滚降,外量子效率分别达到21%和14%此研究通过同分异构的策略为优化热活化延迟荧光材料的光电特性和提升器件性能提供了可行的途径,并进一步揭示了延迟荧光寿命与OLEDs器件效率滚降之间的关系(下图)。

基于DBNA骨架的TADF分子结构m-AC-DBNA,p-AC-DBNA,m'-AC-DBNA的定制合成

文章在线刊登的截图

   我在设计这张封面的时候将文章中三个同分异构的分子结构作为主要元素,同时这些同分异构分子都散发出与文中OLEDs器件相对应的天蓝色光芒,而背景颜色选为墨绿色与之搭配。图面中,我还增添了电子与空穴相结合产生激子基于对位取代分子的天蓝色OLEDs展翅的蝴蝶以及必要的辅助物体(闪电、光线、亮点)等元素以切合文章内容。其中,引入展翅的蝴蝶是因为三个同分异构分子的给体与受体之间具有一定的二面角,给体基团的摆动就类似于飞舞的蝴蝶,因此该类同分异构分子就如同蝴蝶型分子。

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基于三苯基磷氧的热激发延迟荧光蓝光客体材料

pxz-trz

bis-PXZ-TRZ

tri-PXZ-TRZ

ppz-3tpt

dhpz-2bi

dhpz-2bn

dpa-trz

ppz-dpo

pxzdso2

PPZ-3TPT、PPZ-4TPT、PPZ-DPS或PXZ-DPS、DMAC-DPS

大于约580nm且小于或等于约610nm的红色延迟荧光材料mpx2bbp

ppz-dps

dhpz-2btz

dhpz-2trz

tpa-dcpp

基于三(三唑)并三嗪单元的蓝光TADF材料TTT-Ph-Ac的单发光层溶液加工型杂化白光器件

以三(三唑)并三嗪衍生物为蓝光材料,通过优化空穴传输层厚度,极大地提升了蓝光器件的发光效率;在此基础上,进一步以环金属铱配合物为红色磷光掺杂剂,优化发光层的掺杂比例和厚度制备了高效的单发光层溶液加工型杂化白光器件。

基于三(三唑)并三嗪单元的蓝光TADF材料TTT-Ph-Ac的单发光层溶液加工型杂化白光器件

Figure. a) Molecular structure; b) CIE coordinates haid device pictures; c) EL spectra haid CIE coordinates at different voltages. The inset is the WOLED device picture; d) efficiency–L characteristics.

为了提高溶液加工型WOLED器件性能,开发了一类新型的蓝光TADF分子TTT-Ph-Ac;并通过改变空穴传输层的厚度,调节器件的载流子传输平衡,极大地提升了TADF蓝光器件的效率;在此基础上,掺杂商用红色磷光客体,改变发光层的厚度,制备了高效的溶液加工型WOLED。

由于三(三唑)并三嗪(TTT)单元较大的刚性平面几何结构有利于抑制分子的非辐射跃迁,因此化合物TTT-Ph-Ac有望成为一种很有前途的TADF蓝光材料。然而在前期的研究工作中,这种材料制作的器件效率均不高。

因此,作者对基于TTT-Ph-Ac的器件结构(空穴传输层)进行了优化。研究结果表明在该器件中的载流子注入/传输平衡对器件性能影响极大。基于TTT-Ph-Ac的TADF蓝绿光器件的EQEmax达23.23%。在此基础上,作者进一步以TTT-Ph-Ac作为蓝光掺杂剂,铱配合物为红光掺杂剂,制备了单发射层杂化WOLED。通过优化发光层的材料掺杂比和厚度,WOLED获得了优异的器件性能,其EQEmax为22.57%,相关色温(CCT)为5000 K,显色指数(CRI)为73。

在该研究中,作者认为在电激发后,主体mCPCN分别与蓝/红光掺杂剂发生了有效的Förster能量转移(FET)。并且,由于相对较高的掺杂浓度,主体和蓝色TADF材料之间也会发生Dexter能量转移(DET)。因此,在主体和蓝色掺杂剂TTT-Ph-Ac之间存在完全的能量转移,从而获得杂化WOLED中的天蓝光发射。

另一方面,由于合适的HOMO和LUMO能级,红色掺杂剂Ir(piq)2acac中也可以直接产生激子,获得红光发射,进而实现了杂化白光发射。该项研究表明基于三(三唑)并三嗪(TTT)单元的TTT-Ph-Ac是一类较好的TADF蓝光材料,并通过优化载流子传输及激子复合区域可有效获得高效的溶液加工型TADF-磷光杂化WOLED。

相关结果发表在Advhaiced Optical Materials上。论文第一作者为硕士研究生陈欣睿,通讯联系人为常州大学材料学院王亚飞教授、朱卫国教授和韩国成均馆大学的Jun Yeob Lee教授。

基于三(三唑)并三嗪单元的蓝光TADF材料TTT-Ph-Ac的单发光层溶液加工型杂化白光器件

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基于三苯基磷氧的热激发延迟荧光蓝光客体材料

pxz-trz

bis-PXZ-TRZ

tri-PXZ-TRZ

ppz-3tpt

dhpz-2bi

dhpz-2bn

dpa-trz

ppz-dpo

pxzdso2

PPZ-3TPT、PPZ-4TPT、PPZ-DPS或PXZ-DPS、DMAC-DPS

大于约580nm且小于或等于约610nm的红色延迟荧光材料mpx2bbp

ppz-dps

dhpz-2btz

dhpz-2trz

tpa-dcpp

文献分享:基于MOF(NKU-111)可客体的给体-受体系统介绍

文献分享:基于MOF(NKU-111)可客体的给体-受体系统介绍

科研人员报道的MOF(NKU-111)可作为结晶主体和受体,通过相对稳定的配位导向组装,在晶体中引入并排布客体分子作为给体,进而合理构筑了基于NKU-111⊃客体的给体-受体系统。体系中的给体-受体相互作用可通过引入不同的客体分子调节,这一点可由客体依赖的电荷转移性质特征证明。因此,NKU-111⊃客体显示出高度可调的给体-受体特性,例如基于电荷转移的发射和电导率。这项工作显示出晶态主-客体体系作为系统构筑给体-受体材料及研究相应性质的理想平台的潜力。

图1 利用主-客体MOF晶体构筑给体-受体系统策略

文献分享:基于MOF(NKU-111)可客体的给体-受体系统介绍

图2 NKU-111和NKU-111⊃蒽的结构

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a) 单一框架结构;

b) 三重互穿框架结构;

c) 独立网络中的三棱柱形笼;

d) 两重互穿网络的六棱柱形笼;

e) NKU-111框架内六棱柱形笼中可容纳客体的空间;

f) 框架中蒽客体分子的状态,为清楚起见省略了部分tpt和PTA配体,笼的范德华表面呈绿色。

图3 NKU-111⊃客体晶体随客体变化的性质

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NKU-111⊃客体晶体随客体变化的光学(中间)和发光(底部)图像。

图4 NKU-111⊃客体的光物理性质

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a) NKU-111和NKU-111⊃客体的紫外-可见光谱;

b) 420 nm激发下的NKU-111 和NKU-111⊃客体的归一化发射光谱;

c) NKU-111 和NKU-111⊃客体发射光谱的CIE色度坐标。

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大于约580nm且小于或等于约610nm的红色发光延迟荧光材料。

红色延迟荧光材料可以包括但不限于1,3-双[4-(10h-吩嗪-10-基)苯甲酰基]苯(mpx2bbp)

10,10'-(磺酰基双(4,1-亚苯基))双(5-苯基-5,10-二氢吩嗪)(ppz-dps)

5,10-双(4-(苯并[d]噻唑-2-基)苯基)-5,10-二氢吩嗪(dhpz-2btz)

5,10-双(4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)-5,10-二氢吩嗪(dhpz-2trz)

7,10-双(4-(二苯基氨基)苯基)-2,3-二氰基吡嗪并菲(tpa-dcpp)

约520nm至约580nm的绿色或黄绿色延迟荧光材料

atp-pxz

m-atp-pxz

4czcnpy

基于三苯基磷氧的热激发延迟荧光蓝光客体材料

pxz-trz

bis-PXZ-TRZ

tri-PXZ-TRZ

ppz-3tpt

dhpz-2bi

dhpz-2bn

dpa-trz

ppz-dpo

pxzdso2

热延迟TADF共轭高分子poly(AcBPCz-P),poly(AcBPCz-DMP),poly(AcBPCz-TMP)的定制合成

上海金畔生物供应TADF共轭高分子

TADF共轭高分子poly(AcBPCz-P)

TADF共轭高分子poly(AcBPCz-DMP)

TADF共轭高分子poly(AcBPCz-TMP)


文章主要内容:

使用相同的TADF片段,通过咔唑的2,7位点,与不同数量甲基取代的亚苯基进行交替共聚,合成了系列TADF共轭高分子:poly(AcBPCz-P),poly(AcBPCz-DMP),poly(AcBPCz-TMP)。该系列高分子的最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO)的分布与TADF模型小分子AcBPCz相同,轨道能量也几乎不变。

热延迟TADF共轭高分子poly(AcBPCz-P),poly(AcBPCz-DMP),poly(AcBPCz-TMP)的定制合成

图2. TADF共轭高分子与模型小分子AcBPCz的分子结构以及理论计算的前线分子轨道。 在甲苯稀溶液中,从poly(AcBPCz-P)到poly(AcBPCz-DMP)再到poly(AcBPCz-TMP) ,高分子在400nm之前的主链强本征吸收逐渐蓝移。另外,在400~500 nm波段,高分子与模型小分子出现相似的弱电荷转移吸收。同时,所有分子都表现出明亮的蓝绿光发射,光谱峰值波长几乎相同,位于495~500nm。

热延迟TADF共轭高分子poly(AcBPCz-P),poly(AcBPCz-DMP),poly(AcBPCz-TMP)的定制合成

图3. 在甲苯稀溶液中,TADF共轭高分子和模型小分子AcBPCz的吸收和发射光谱。 在氮气保护下,从poly(AcBPCz-P)到poly(AcBPCz-DMP)再到poly(AcBPCz-TMP),薄膜光致发光瞬态衰减的延迟组分逐渐增加。最终,poly(AcBPCz-TMP)的衰减曲线与模型小分子AcBPCz相近,证明四甲基取代的亚苯基连接单元可以使高分子获得与小分子近乎相同的TADF效应。

热延迟TADF共轭高分子poly(AcBPCz-P),poly(AcBPCz-DMP),poly(AcBPCz-TMP)的定制合成

图4. 在氮气保护下,TADF共轭高分子和模型小分子AcBPCz的薄膜瞬态衰减曲线。 从能级示意图可以看出,从poly(AcBPCz-P)到poly(AcBPCz-DMP)再到poly(AcBPCz-TMP),共轭主链的本征三线态( 3LE b)能级逐渐上升,最终超过模型小分子AcBPCz的电荷转移三线态( 3CT)能级。

热延迟TADF共轭高分子poly(AcBPCz-P),poly(AcBPCz-DMP),poly(AcBPCz-TMP)的定制合成

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基于邻菲啰啉/吩噁嗪的绿光TADF异构体分子o-PXZP、m-PXZP和p-PXZP

基于二苯砜/吩噁嗪的绿光TADF异构体分子o-PXZSO2、m-PXZSO2、23'PXZSO2、24'PXZSO2 和 34'PXZSO2

基于二苯砜/9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶的蓝光TADF异构体分子o-ACSO2和m-ACSO2

基于芴酮/9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶的橙红光TADF异构体分子27ACFO和36ACFO

ESIPT型TADF分子PXZPDO和ACPDO

TADF分子PXZDMePDO和ACDMePDO

蓝光TADF材料DACR-DPTX

黄光TADF材料PXZDSO2

聚集态诱导荧光的化合物TPE-TPA、TPE-2TPA和TPE-TA

5,10-双(4-(1-苯基-1h-苯并[d]咪唑-2-基)苯基)-5,10-二氢吩嗪(dhpz-2bi)

4,4'-(吩嗪-5,10-二基)二苯甲腈(dhpz-2bn)

n1-(4-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)苯基)-n1-(4-(二苯氨基)苯基)-n4,n4-二苯基苯-1,4-二胺(DPA-TRZ)

2-苯基-5-(4-(10-苯基吩嗪-5(10h)-基)苯基)-1,3,4-二唑(ppz-dpo)、2-(4-(10h-吩嗪-10-基)苯基)噻蒽-5,5,10,10-四氧化物(pxzdso2)

2,3,5,6-四(3,6-二苯基咔唑-9-基)-1,4-二氰基苯(4cztpn-ph)

发射波长分别为546 和 544 nm 的黄绿光聚合物 R-P 与 S-P的设计与合成

目前将各种手性荧光、磷光等材料作为发光层制备圆偏振发光二极管(CP-OLED)从而实现电致圆偏振发光(CPEL)的策略被广泛报道,尤其是利用具有热激活延迟荧光(TADF)性质的手性发光材料实现更加高效的CPEL引起了更多相关领域研究者的关注。然而过去几年中这一领域的相关报道更多是针对具有TADF性质的手性有机小分子材料。目前,设计同时具有CPL和TADF性质的聚合物并用于制备圆偏振聚合物发光二极管(CP-PLED)仍然是一个巨大的挑战。

近日,中科院化学研究所的陈传峰课题组在报道了基于手性TADF聚合物的高效CPEL之后,在这一领域再次取得突破:通过一对手性TADF对映体体与芴衍生物单体进行铃木偶联聚合得到两个黄绿光手性TADF共轭聚合物,并且通过溶液法制备了高效的CP-PLED器件

发射波长分别为546 和 544 nm 的黄绿光聚合物 R-P 与 S-P的设计与合成

图 1 手性TADF聚合物实现高效电致圆偏振发光示意图

该课题组从一对手性TADF对映体出发,制备得到了两个发射波长分别为546 和 544 nm 的黄绿光聚合物 R-P 与 S-P;将两个聚合物掺杂在 mCP 主体材料中,掺杂膜在除氧条件下表现出了72% 与76% 的高量子产率,并且在退火处理后展现出了CPL 性质,其不对称因子可以达到约1.9 × 10-3,这一数值约为两种聚合物在甲苯稀溶液中测得不对称因子的3倍。作者认为这一现象说明掺杂膜的规整结构能够更好地表现手性聚合物的CPL性质,从而更加有利于在CP-PLED器件中进行CPEL性质的实现。

发射波长分别为546 和 544 nm 的黄绿光聚合物 R-P 与 S-P的设计与合成

图 2  R-P与S-P在(a)(b)甲苯稀溶液中;(c)(d)mCP掺杂膜中(退火处理后)的CPL曲线图与不对称因子散点图

该课题组研究人员将两个聚合物作为发光客体材料,制备了一组性质优异的CP-PLED器件,结构优化后的器件亮度可以达到12180 cd/m2,=外量子效率(EQE)、电流效率(CE)、功率效率(PE)分别可以达到15.8%、54.0 cd/A和37.7 lm/W。

另外,分别以R-P 和S-P为发光材料制备的两组CP-PLED器件实现了清晰明显而镜像的CPEL信号,其电致不对称因子可以分别达到-1.5 × 10-3 与 +1.6 × 10-3,这一数值也与其掺杂膜体现的CPL信号相匹配。

发射波长分别为546 和 544 nm 的黄绿光聚合物 R-P 与 S-P的设计与合成

图 3 相关CP-PLED器件的(a)外量子效率-亮度曲线图;(b)电流密度/亮度-电压曲线图;(c)电致发光光谱图;(d)功率效率/电流效率-亮度曲线图

发射波长分别为546 和 544 nm 的黄绿光聚合物 R-P 与 S-P的设计与合成

图 4 相关CP-PLED器件的(a)CPEL曲线图;(b)电致不对称因子散点图

原文链接:. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.1c20244  

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深蓝色TADF聚合物9,9-二甲基-10-苯基吖啶 (BDMAc)

蓝色TADF聚合物(PBD)(PBD-0、PBD-5、PBD-10、PBD-15和PBD-20

DMAC-CNQ

FDMAC-CNQ

4,6-二(9,9-二甲基吖丙啶-10-基)间苯二甲腈 ( DAcIPN )

4,4'-(6-(9,9-二甲基吖啶-10(9H)-yl)quinoxaline-2,3-diyl)dibenzonitrile ( DMAC-CNQ )

 4,4'-(6-( 9,9-二甲基丙烯腈-10(9H)-基)-7-氟喹喔啉-2,3-二基)二苯甲腈 ( FDMAC-CNQ )

PFBP-1a、PFBP-1b、PFBP-2a和PFBP-2b

2-(吩噻嗪-10-基) -蒽醌(PTZ-AQ)

吩恶嗪-二苯并[ a,j ]吩嗪-吩恶嗪( POZ-DBPHZ-POZ )

具有叔丁基的吩噻嗪类似物(tBu-PTZ-DBPHZ-Bu-PTZ)和( PTZ-DBPHZ-PTZ )

DPPA-TXO,DPO-TXO2和DDMA-TXO2

基于嘧啶/吩噁嗪的绿光TADF分子PXZPM、PXZMePM和PXZPhPM

基于吡啶/吩嗪的浅蓝光TADF分子Py1、Py2、Py3和Py4

长波长TADF分子APDC-DTPA分子的设计与合成

作者设计了一个简单结构的分子CAT-1,在APDC-DTPA分子的基础上用拉电子的CN基团来替换了其中一个供体。对比APDC-DTPA分子,它具有更加稳定的ICT状态,极大的提升了受体强度,从而获得了一个巨大的红移。这与作者的DFT/TD-DFT (B3LYP/6-31G*)计算结果吻合。

长波长TADF分子APDC-DTPA分子的设计与合成

作者分别在稀溶液、掺杂蒸发膜以及由热蒸发和滴铸制成的均匀膜中研究了CAT-1的光物理性质。对比在甲苯、氯苯和二氯甲烷溶液中的发射发现明显的正溶剂化显色,在甲苯(λmax=770nm)和二氯甲烷(λmax=900nm)中的发射红移了130nm,远大于APDC-DTPA,通过这样的对比体现在没有聚集情况下该设计策略的有效。

长波长TADF分子APDC-DTPA分子的设计与合成

在将wt 10% CAT-1掺杂进CBP,在实验中发现温度越高(10~292K),延迟荧光寿命越长。同时,在氧气的存在下,其荧光强度存在显著的淬灭。作者还通过在低温荧光及磷光光谱的数据计算了△EST=0.04eV。这些均证明了CAT-1的热激活延迟荧光特性。同时,在增加CBP中CAT-1的质量分数时还发现,其发射波长也在增大,量子效率却在降低,说明了CAT-1光致发光波长和量子效率之间存在着一种平衡。

研究者还进行了一系列电致发光的实验,探究其作为OLED材料表现性能。纯CAT-1在作为均匀蒸发膜的电致发光波长达到904nm, 这个波长大于此前所报道的所有TADF材料,比传统荧光器件和磷光器件更具有竞争力。

长波长热激活延迟荧光材料的设计中,传统策略中多个供体的加入对于发射红移的影响很小,反而增加了合成的复杂程度,所以应该聚焦于单个供体受体的D-A体系,加强受体的强度来达到一个巨大的红移效果。此外,对于长波长区域的量子效率低的问题,作者认为可以通过结合一个更刚性的供体,来减少分子聚集引起的淬灭。这项工作设计出了一个前所未有大发射波长的TADF材料,为未来TADF材料的设计提供了一种新的思路。

原文链接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b09323

原文引用:DOI:10.1021/jacs.9b09323

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具有强共轭结构的绿色发光TADF聚合物(COPO2)

TADF聚合物(HOMO、COP-50、COP-10)

共轭聚合物PAPCC和PAPTC

BDPA型TADF聚合物的设计合成

ATD-Br2

共轭聚合物PCzATDx(x代表ATD单元的摩尔含量)

具有不同TADF单元的共轭聚合物PCzAPTx

TADF共轭聚合物PABPC

共轭聚合物(PCzA3PyB、PCzAB2Py和PCzAB3Py)

BDPA-TADF聚合物 (PFSOTTx)

BDPA型共轭聚合物PCzDPTx

具有接近正交构型的供体和受体的完全共轭聚合物ASFCN

绿色发光的TADF聚合物P(DMAC-Cp)

P(DMTRZ-Cp)聚合物

侧链TADF聚合物PFDMPE-R01到PFDMPE-R10

红光TADF聚合物(PCzDMPE-R03到PCzDMPE-R10)

TADF单元(PXZ-Pm-MeOCz)

深蓝色TADF聚合物9,9-二甲基-10-苯基吖啶 (BDMAc)

蓝色TADF聚合物(PBD)(PBD-0、PBD-5、PBD-10、PBD-15和PBD-20

DMAC-CNQ

FDMAC-CNQ

科研人员揭示基于TPA的分子CAT-1的近红外热激活延迟荧光TADF材料的机理:氢键立体阻滞的影响

揭示基于TPA的分子的近红外热激活延迟荧光的机理:氢键立体阻滞的影响

最近合成的新型分子(称为CAT-1)表现出令人着迷的近红外(NIR)热激活延迟荧光(TADF),其波长接近1000 nm。但是,这些内在属性背后的机理尚未得到充分理解。

在本文中,我们发现,基于密度泛函理论和Marcus理论,CAT-1的宽波长范围(770–950 nm)的荧光发射光谱主要是由氢键空间位阻引起的。发现氢键的空间位阻在抑制不同激发态构型的扭曲中起关键作用,这导致激发态之间快速电子捕获的驱动力较小,以及由氢原子引起的内部重组能较小更改较少的几何配置。

此外,这样的位阻将导致平面更加扭曲,从而导致电子离域性降低。尽管自旋轨道耦合很小,但由于位阻引起的激发态之间几乎没有变化的构象,因此获得了更快的反向系统间交叉(RISC)速率。因此,可以在CAT-1中发射具有更长波长的NIR TADF。这项工作表明,氢键的空间位阻可以微调供体和受体单元的电子相互作用,以控制TADF。可以在CAT-1中发射具有更长波长的NIR TADF。这项工作表明,氢键的空间位阻可以微调供体和受体单元的电子相互作用,以控制TADF。可以在CAT-1中发射具有更长波长的NIR TADF。这项工作表明,氢键的空间位阻可以微调供体和受体单元的电子相互作用,以控制TADF。

科研人员揭示基于TPA的分子CAT-1的近红外热激活延迟荧光TADF材料的机理:氢键立体阻滞的影响

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吩基吡啶铍(Bepp2)配合物,cas220694-90-6

n型主材料(SF3-TRZ)

光致发光体(3Ph2CzCzBN)

TADF发射体—3PH2CZCZBN

蓝色苯甲腈基TADF发射极3Ph2CzCzBN

高分子量TADF树枝状聚合物

具有三苯基-s-三嗪核的咔唑树枝状大分子 (GnTAZ)

发绿光的 TADF 核 (DMAC-BP)

TADF 树枝状聚合物(CDE1 和 CDE2)

树枝状聚合物(G-TCTA和G-mCP)

空间电荷转移六芳基苯(TSCT-HABs)

Ac3TRZ3

TAc3TRZ3

具有AIE和TADF特性的树枝状聚合物CzTAZPO和sCzTAZPO

DA型π共轭TADF聚合物(pCzBP和pAcBP)

间隔BTB型TADF聚合物

蓝色小分子TADF发射体(BOPAC-TRZ)

P(BOPACTRZ-BPA)

TADF共轭聚合物Poly(AcBPCz-P)、Poly(AcBPCz-DMP) 和 Poly(AcBPCz-TMP)

TADF发射体(PTZ-DBTO2)

热延迟TADF材料2,8-DPTZ-DBTO2,3,7-DPTZ-DBTO2的定制合成

热延迟TADF材料2,8-DPTZ-DBTO2,3,7-DPTZ-DBTO2的定制合成

这两个区域异构体有两个电子给体单元(PTZ),与受体单元二苯并噻吩-S,S-二氧化物(DBTO2)上的2,8-和3,7-位置相连。

图1显示了2,8-DPTZ-DBTO2(2,8-双(10H-吩噻嗪-10-基)二苯并[b,d]噻吩-S,S-二氧化物)11和3,7-DPTZ-DBTO2(3,7-双(10H-吩噻嗪-10-基)二苯并[b,d]噻吩-S,S-二氧化物)的X射线晶体结构。

2,8-DPTZ-DBTO2具有准赤道构象中的D–A,而3,7-DPTZ-DBTO2具有混合eq–ax构象。

经仔细检查,2,8-DPTZ-DBTO2中的两个PTZ单元均为H-内构象,而3,7-DPTZ-DBTO2异构体具有一个H-内PTZ和一个H-额外构象,其中H-额外构象形成高能准轴向CT状态。在H-内构象的情况下,氮孤对离域进入PTZ的苯环。

热延迟TADF材料2,8-DPTZ-DBTO2,3,7-DPTZ-DBTO2的定制合成

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含有硫、三元和四元氧化膦和芴的咔唑基主体材料

tbCz-SO

poCz-SO

2DZ

ZDN

pCNBCzmme

pCNBCzoCF3

pCNBCzmCF3

29Cz-BID-BT

39Cz-BID-8T

9CzFDPESPO

9CzFDPEPO

B3LYP

CAM-B3LYP、M06、M06-2X、PBE0

cc-pVDZ、LANL2DZ

RO-CAM-B3LYP

DEF2-TZVP和DEF2-QZVP

TADF材料TRZ、ACRFLCN、spiro-CN、

TADF材料4CzIPN、4CzIPN-Me

4CzPN、4CzTPN和4CzTPN-Me

CBP和α-NPD

嘧啶衍生物作为TADF发射器Ac-26DPPM、Ac-46DPPM和CzAc-26DPPM的定制合成

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科研人员研究了一系列嘧啶衍生物作为TADF发射器,这些发射器被称为Ac-26DPPM、Ac-46DPPM和CzAc-26DPPM

在这些发射器中,氮位置的微小结构差异显著影响光物理事件和OLED性能。

Ac-26DPPM、Ac-46DPPM和CzAc-26DPPM掺杂的DPEPO薄膜的发射峰分别位于468、491和488 nm处,Ac-46DPPM和CzAc-26DPPM基薄膜的PLQE值相同为81%,而Ac-26DPPM基薄膜的PLQE值较低,为61%。

有趣的是,Ac-26DPPM和Ac-46DPPM之间的τd值存在很大差异。

Ac-46DPPM(τd=178μs)的RDP值几乎是Ac-26DPPM(τd=87μs)的两倍。

Ac-46DPPM的EQE为15.5%,CIE为(0.16,0.21),

天蓝色发射器Ac-26DPPM和CzAc-26DPPM的EQE值分别为19.3%和23.7%。

嘧啶衍生物作为TADF发射器Ac-26DPPM、Ac-46DPPM和CzAc-26DPPM的定制合成

可溶液加工的树枝状 TADF 材料和具有三嗪核的树枝状聚合物

G2TAZ

G3TAZ

G4TAZ

TA-Cz

TA-3Cz

产地:上海

纯度:99%

用途:仅用于科研

供应商:上海金畔生物科技有限公司

基于4-氟苯乙腈的热活化型延迟TADF荧光材料2,3,5,6-四咔唑-4-氟苯腈(CyFbCz)的定制合成

基于4-氟苯乙腈的热活化型延迟TADF荧光材料2,3,5,6-四咔唑-4-氟苯腈(CyFbCz)的定制合成

涉及一种热活化型延迟荧光材料,该荧 光材料的制备方法,及其在有机电致发光器件中的应用。腈基与Ν-味唑基分别作为有效的电子受体与电子给体基团,在D-A型分子结构的 TADF材料中得到了较为广泛的应用。其中,以二腈基苯为电子受体基团、咔唑为电子给体基 团的TADF分子由于稳定性好,发光效率高,应用于有机电致发光器件中取得了理想的效果。 

研制了一种结构型热激活延迟荧光(TADF)发射器CyFbCz

4-氟氰基苯基受体和咔唑基供体的结合产生了适当的能隙,以实现高效的蓝色发射。

分离良好的HOMO和LUMO有助于产生较小的ΔEST(0.09 eV)和从最低三重态(T1)到单重态(S1)的有效反向系统间交叉。

掺杂CyFbCz的OLED的亮度为2526.8cd/m2,电流效率为6.64cd/a,CIE坐标为(0.18,0.13)。

基于4-氟苯乙腈的热活化型延迟TADF荧光材料2,3,5,6-四咔唑-4-氟苯腈(CyFbCz)的定制合成

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含硼、碳硼烷和钯的 TADF 发射体。

PrFPCz

PrFCzP

PCZ-CB-TRZ

2PCZ-CB

PdN3O

PdN3N

咔唑基聚合 TADF 材料pCzBP、PAPCC和PAPTC

基于二苯甲酮和磺酸盐的树枝状聚合物

CDE1

CDE2

CzDMAC-DPS

DCzDMAC-DPS

TADF分子(SFI34pPM,SFI23pPM,3CzPhpPM)黄光延迟荧光材料的定制合成-

上海金畔生物供应

TADF分子(SFI34pPM)

TADF分子(SFI23pPM)

TADF分子(3CzPhpPM)

产地:上海

纯度:99%

用途:仅用于科研

供应商:上海金畔生物科技有限公司

描述:

通过将不同空间位阻作用的给电子基团SFI23、SFI34和3CzPh结合非对称嘧啶,设计合成了三个深蓝光 TADF 材料SFI34pPM,SFI23pPM,3CzPhpPM

研究了SFI34pPM,SFI23pPM,3CzPhpPM三个分子在器件中作为客体和主体材料的性能与结构的关系。

其中,以SFI34pPM为客体材料的掺杂器件实现了8.22%的EQEmax,CIEx,y为(0.15,0.09);

其非掺杂器件的EQEmax为4.59%,CIEx,y为(0.15, 0.10)。

另外,将三个化合物SFI34pPM,SFI23pPM,3CzPhpPM作为黄光延迟荧光材料的主体均实现了比传统主体CBP更高的器件效率和更低的效率滚降。

TADF分子(SFI34pPM,SFI23pPM,3CzPhpPM)黄光延迟荧光材料的定制合成-

TADF分子(SFI34pPM,SFI23pPM,3CzPhpPM)黄光延迟荧光材料的定制合成-

TADF分子(SFI34pPM,SFI23pPM,3CzPhpPM)黄光延迟荧光材料的定制合成-

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三嗪受体上的咔唑和稠合咔唑

CzT

CzTrz

TmCzTrz, TCzTrz

oBFCzTrz

mBFCzTrz

pBFCzTrz

4DPTIA

CC2TA

1CzCzTrz

3CzCzTrz

13CzCzTrz

PIC-TRZ

TrzBCz

基于咔唑的双发射核;不同核心上的咔唑,以及与苄基和二氰基吡嗪以及 1,4-二氮杂三亚苯基相连的咔唑。

TPA-TAZ

23TCzTTrz

33TCzTTrz

34TCzTTrz

AcCz-2TP

TCP

t-BuCZ-DBPHZ

DC-TC

PyCN-TC

m-ATP-CDP

蓝色热激活延迟荧光(TADF)发射体InCz23FlTz、InCz23DPhTz、InCz23DMeTz和InCz34DPhTz的定制合成

蓝光TADF材料(InCz34DPhTz) 

蓝光TADF分子(InCz23DPhTz)

蓝光TADF分子(InCz23DMeTz)

蓝光TADF分子(InCz23FlTz)

产地:上海

纯度:99%

用途:仅用于科研

供应商:上海金畔生物科技有限公司

描述:

以2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪为受体单元,吲哚咔唑衍生物为电子给体,设计并合成了一系列蓝色热激活延迟荧光(TADF)发射体InCz23FlTz、InCz23DPhTz、InCz23DMeTz和InCz34DPhTz

与其他六元杂环(如吩噻嗪、吩恶嗪和二氢吖啶)相比,吲哚咔唑衍生物的TADF效率受不同构象的影响,而吲哚咔唑衍生物没有显示这种效果。因此,InCz23FlTz、InCz23DPhTz、InCz23DMeTz和InCz34DPhTz允许研究不同取代基和取代位置对TADF性质的影响,而不受不同构象的影响。我们已经证明,咔唑上的取代位置和同一位置的不同取代基对茚诺咔唑衍生物的给体性质有明显的影响。此外,还可以通过取代基和取代位置来调节蓝色发射态和激发态的颜色纯度,从而获得优良的蓝色发射体。此外,这四种化合物在光激发下表现出相对较小的TADF贡献;然而,在电致发光器件中获得了优异的性能,特别是InCz34DPhTz,其最大外部量子效率约为26%。最后,我们找到了一条设计高效蓝色TADF材料的有效途径,并深入研究了吲哚咔唑衍生物的结构与性能之间的关系。

蓝色热激活延迟荧光(TADF)发射体InCz23FlTz、InCz23DPhTz、InCz23DMeTz和InCz34DPhTz的定制合成

通过改变芴并咔唑上的取代基和取代位置,分别对分子的激发态能级和TADF性质进行了有效调控。三个蓝光TADF材料的刚性分子结构使得它们具有较高的PLQY。变温时间分辨光谱测试表明,这些化合物在光激发条件下热致延迟荧光的比例较小。但是最低三重态 3LE和 3CT之间的振动耦合提高了 3LE到 1CT的反向系间窜越速率。

蓝色热激活延迟荧光(TADF)发射体InCz23FlTz、InCz23DPhTz、InCz23DMeTz和InCz34DPhTz的定制合成


基于InCz34DPhTz的掺杂器件EQEmax达到了25.9%,色坐标为(0.15, 0.24)。研究发现,该器件产生效率滚降的原因主要是由于较长的三重态激子寿命产生的TTA淬灭作用。

蓝色热激活延迟荧光(TADF)发射体InCz23FlTz、InCz23DPhTz、InCz23DMeTz和InCz34DPhTz的定制合成


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螺手性硼氮类CPMR-TADF发光材料

咔唑基氰基苯衍生物、四和五唑基吡啶和苯以及咔唑基化联苯的结构

DCzIPN       

BFCz-2CN

BTCz-2CN

4CzCF3Ph

4CzCNPy

CyFbCz

5CzCF3Ph

CNBPCz

CzBPCN

DDCzIPN

基于蒽醌、苯基(吡啶-2-基)甲酮、二苯甲酮和咕吨酮的TADF材料。

AQ-DTBu-Cz

BPy-pC: R=H

BPy-pTC: R=CH

BPy-p2C

BPy-p3C

mDCBP

DCBPy: R=H

DTCBPy: R=tBu

BPBCz

MCz-XT

p-TCz-XT

m-TCz-XT

咔唑衍生物2,3,5,6-四咔唑-4-氟苯腈(CyFbCz)

TADF分子SFI34oTz,SFI34mTz,SFI34pTz,SFI34PhTz,SFI23mTz,SFI23pTz,SFI12pTz的定制合成

上海金畔生物供应

TADF分子SFI34oTz

TADF分子SFI34mTz

TADF分子SFI34pTz

TADF分子SFI34PhTz

TADF分子SFI23mTz

TADF分子SFI23pTz

TADF分子SFI12pTz

科研人员设计合成一个在咔唑3,4位取代的芴并咔唑新型给体基团,通过改变与4,6-二苯基三嗪的连接方式制备了四个TADF材料,研究了不同的桥连方式和桥连基团对TADF性能的影响。

TADF分子SFI34oTz,SFI34mTz,SFI34pTz,SFI34PhTz,SFI23mTz,SFI23pTz,SFI12pTz的定制合成

这些化合物均具有刚性结构,热稳定性良好。其中,邻位连接的分子SFI34oTz,由于扭曲角较大,具有最小的ΔE_(ST)和最低的PLQY。

光物理测试表明,SFI34oTz在溶液和薄膜中被光激发会产生LE(局域)态和CT(电荷转移)态的双发射,在高极性主体中或者高能量激发时能够实现~1LE(局域态单线态)向~1CT(电荷转移态单线态)的构型转化。

基于SFI34oTz的掺杂器件实现了EQE_(max)为22.4%的绿光发射。对位连接的分子SFI34pTz同时实现了较小的ΔE_(ST)和较高的PLQY,其掺杂器件的EQE_(max)为25.3%,发射天蓝光。

TADF分子SFI34oTz,SFI34mTz,SFI34pTz,SFI34PhTz,SFI23mTz,SFI23pTz,SFI12pTz的定制合成

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基于咔唑的TADF客体材料

MCz-XT

IndCzpTr-1蓝光TADF材料

IndCzpTr-2蓝光TADF材料

3,7-DPTZ-DBTO2

TADF分子SFI34oTz

TADF分子SFI34mTz

TADF分子SFI34pTz

TADF分子SFI34PhTz

TADF分子SFI23mTz

TADF分子SFI23pTz

TADF分子SFI12pTz

蓝光TADF材料(InCz34DPhTz) 

蓝光TADF分子(InCz23DPhTz)

蓝光TADF分子(InCz23DMeTz)

蓝光TADF分子(InCz23FlTz)

Ac-46DPPM

Ac-26DPPM

TADF分子(SFI34pPM)

TADF分子(SFI23pPM)

TADF分子(3CzPhpPM)

咔唑衍生物2,3,5,6-四咔唑-4-氟苯腈(CyFbCz)

IndCzpTr-1,IndCzpTr-2蓝光TADF材料的定制合成-

蓝光TADF(热致延迟荧光)材料因具有较高的器件效率和更广泛的材料来源,成为蓝光磷光材料潜在的替代对象之一。

通过设计合成两个立体构型差异较大的同分异构体TADF材料IndCzpTr-1IndCzpTr-2,探究立体构型对TADF性能的影响。

IndCzpTr-1IndCzpTr-2两个化合物的单重态和三重态能级差(ΔE_(ST))比较小(0.11-0.13 eV),PLQY(荧光量子产率)较高(0.71-0.78)。

由于IndCzpTr-1具有较大的空间位阻,能够减少发光层的激子淬灭,从而实现了外量子效率(EQE_(max))为22.1%的天蓝光掺杂器件和10.2%的绿光非掺杂器件。

说明IndCzpTr-1不仅是良好的客体材料,也适合用作主体材料。

IndCzpTr-2的平面化构型使得分子倾向于水平排列,提高了器件的出光耦合效率,其掺杂器件EQE_(max)达到了30.0%。

IndCzpTr-1,IndCzpTr-2蓝光TADF材料的定制合成-

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10-(4-(1-苯基-5-(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-3-基)苯基)-10H-吩噻嗪(TAZ-PTZ)

10-(4-(1-苯基-5-(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-3-基)苯基)-10H-吩噁嗪(TAZ-PXZ)

9,9-二甲基-10-(4-(1-苯基-5(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-3-基)苯基)-9,10-吖啶(TAZ-DMAC)

10,10'-((5-(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-1,3-二基)双(4,1-亚苯基))二(10H-吩噻嗪)(TAZ-2PTZ)

10,10'-((5-(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-1,3-二基)双(4,1-亚苯基))二(10H-吩噁嗪)(TAZ-2PXZ)

10,10'-((5-(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-1,3-二基)双(4,1-亚苯基))二(9,9-二甲基9,10-二氢吖啶)(TAZ-2DMAC)

2,2'-((5-(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-1,3-二基)双(4,1-亚苯基))二(9-苯基-9H-二咔唑)(2Cz-TAZ-2Cz)

3,3'-((5(吡啶-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑-1,3-二基)双(4,1-亚苯基))二(9-苯基-9H-二咔唑)(3Cz-TAZ-3Cz)

TADF延迟荧光分子:MCz TXT和MCz XT的定制合成()

我们发现,在基于heteraborin的TADF发射体中,加入较重的硫原子而不是氧和氮,会导致1CT和3LE态之间的SOC增强,因此,非常高的kRISC接近107秒−1,与kr(26-28)相当。具有孤对电子或空轨道的杂原子的引入导致激发态电子组态的有效扰动,从而加速RISC。因此,我们设计并合成了一种新的供体-受体荧光团MCz TXT(图2A),其特征是含硫TXT作为受体核心与两个1,3,6,8-四甲基咔唑(MCz)供体单元耦合。为了进行比较,还开发了其氧类似物MCz XT和一个蒽酮(XT)(29,30)受体核。通过钯催化的3,6-二溴硫杂蒽酮和3,6-二溴氧杂蒽酮分别与两种当量的MCz进行Buchwald-Hartwig胺化反应,合成了MCz TXT和MCz XT。补充材料中提供了详细的合成程序和表征数据。

TADF延迟荧光分子:MCz TXT和MCz XT的定制合成()

为了揭示MCz TXT和MCz XT的激发态动力学,我们在不同温度下对掺杂薄膜进行了瞬态PL衰减测量(图2D和E)。这两种荧光团都显示了TADF的独特双指数荧光衰减特性,包括纳秒级的即时荧光,然后是具有温度依赖性发射寿命的延迟荧光。在300 K下,MCz TXT和MCz XT的延迟荧光寿命(TADF)分别短至750和940 ns。相比之下,观察到代表性TADF发射器2,4,5,6-四(咔唑-9-基)间苯二甲腈(4CzIPN)(7)(τDF=2.8μs;图S1A)的发射寿命更长,甚至对于铱基磷光发射器,在相同的基质中,双[(4,6-二氟苯基)吡啶亚托](吡啶亚托)铱(III)(FIrpic)(31)(τ磷=1.7μs;图S1B)。此外,发现MCz TXT的温度依赖延迟荧光行为遵循一个动力学模型,假设S1和T1状态之间存在热平衡(图2F,红线),如下所示

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近红外化合物NZ2mDPA  具有多种发光特性的有机物

含N-螺芴结构的二聚化合物:NSF-SF和NSF-NSF

双极主体化合物:SOBPDPA和SOmBPDPA

具有TADF性能的荧光素衍生物DCF-MPYM光敏剂

两例具有TADF性能的荧光探针DCF-N1和DCF-N2

具有不同取代基数目的TTM-1ID和TTM-2ID

具有不同取代基数目的开壳自由基分子TTM-2Bi和TTM-3Bi

N-([[1,1'-联苯]-2-基]-N-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-9,9'-螺二[芴]-4-胺(FSF4A)

2,4,6-三[3-(二苯基膦氧基)苯基]-1,3,5-三唑(PO-T2T)

o-CzTHZ:4CzPN

MCP、DPEPO、o-CzTHZ、m-CzTHZ、p-CzTHZ、SPA-TXO2

D-A型的深蓝光材料,DPA-PPI和DPA-PIM

D-A型材料——3TPA-TAZ和4TPA-TAZ

基于萘和苯基取代咔唑核的热激活延迟荧光(TADF)材料NPVCz,DNPVCz,DPPVCz定制合成

基于萘和苯基取代咔唑核的热激活延迟荧光(TADF)材料NPVCz,DNPVCz,DPPVCz定制合成

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)材料的定制合成

3-(1-naphthyl)-9-(2-phenylvinyl)carbazole (NPVCz)

3,6-di-(1-naphthyl)-9-phenylvinylcarbazole (DNPVCz)

3,6-diphenyl-9-(2-phenylvinyl)carbazole (DPPVCz)

溶液可加工分子空穴传输材料(HTM)对于实现低成本、高通量以及用于显示和照明应用的大面积有机发光二极管的逐卷制造至关重要。在本报告中,成功地合成并表征了一系列基于萘和苯基取代咔唑核的热激活延迟荧光(TADF)材料,3-(1-萘基)-9-(2-苯基乙烯基)咔唑(NPVCz),3,6-二-(1-萘基)-9-苯基乙烯基咔唑(DNPVCz)和3,6-二苯基-9-(2-苯基乙烯基)咔唑(DPPVCz)

基于萘和苯基取代咔唑核的热激活延迟荧光(TADF)材料NPVCz,DNPVCz,DPPVCz定制合成

合成的HTM在普通有机溶剂中具有良好的溶解性。通过使用荧光三(8-羟基喹啉)铝发射体,我们证明了用NPVCz替代传统HTM,N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-(1,1′-联苯基)-4,4′-二胺(NPB),有机电致发光二极管(OLED)的电流效率提高了135%,从1.7 cd A1提高到4.5 cd A1。此外,通过用NPVCz替代NPB,传统的基于三[2-苯基吡啶-C2,N]铱(III)的磷光绿色OLED器件的电流效率从46.4提高到66.2 cd A1。

这些发现表明,这种溶液可加工的分子HTM将是高效OLED器件的有力竞争者。

基于萘和苯基取代咔唑核的热激活延迟荧光(TADF)材料NPVCz,DNPVCz,DPPVCz定制合成

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

红光/近红外发射的邻羟基苯乙酮衍生物

3-[4-(dimethylamino)phenyl]-1-(2-hydroxyphenyl)-2-propen-1-one(L1)

1-(2-hydroxyphenyl)-3-[4-(1-pyrrolidinyl)phenyl]-2-propen-1-one(L2)

3-[4-(diphenylamino)phenyl]-1-(2-hydroxyphenyl)-2-propen-1-one(L3)

荧光探针probe 4(2-[3-[4-(pyrrolidin-1-yl)phenyl]acryloyl]phenyl acrylate)

橙红光热激活延迟荧光材料,为3,6,11三(9,9二甲基吖啶10(9H)基)二苯并[a,c]吩嗪(3DMACBP)

D-A型发光分子QLPXZ和QLmDPA

具有二聚结构的DQLtBCz,DQLAC和DQLPZX

兼具HLCT和聚集诱导发光(AIE)效应的红光化合物NZ2AC

新型D-π-A-π-D结构的近红外发光分子NZ2TPA,兼具HLCT和AIE效应

近红外化合物NZ2mDPA  具有多种发光特性的有机物

含N-螺芴结构的二聚化合物:NSF-SF和NSF-NSF

双极主体化合物:SOBPDPA和SOmBPDPA

具有空间电荷转移效应的非共轭荧光高分子化合物:蓝光分子P-Ac95-TRZ05的定制合成

有机发光器件(oleds)通常是由阴极、阳极及阴极和阳极之间插入的有机物层构成的,即器件的组成是由透明ito阳极、空穴注入层(til)、空穴传输层(htl)、发光层(el)、空穴阻挡层(hbl)、电子传输层(etl)、电子注入层(eil)和阴极形成,按需要可省略1~2有机层。其作用机理为两个电极之间形成电压一边从阴极电子注入,另一边从阳极注入空穴,电子和空穴在发光层再结合形成激发态,激发态回到稳定的基态,器件发光。由于色彩丰富、快速响应以及可制备柔性器件等特点,有机电致发光器件被认为是最具有发展前景的下一代平板显示和固体照明技术。

具有空间电荷转移效应的非共轭荧光高分子化合物:蓝光分子P-Ac95-TRZ05的定制合成

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红光热活化延迟荧光(TADF)聚合物PCzDMPE-R03~PCzDMPE-R10

TADF分子2,4,5,6-四(9-咔唑基)-间苯二腈(4Cz IPN)掺杂4,4-二(9-咔唑)联苯(CBP)

N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(TPD)、poly-TPD、PVK、poly-TPD/PVK

TADF黄光材料CRA-TXO-PhCz(100)

CRA-TXO-PhCz(50)-mCP(50)

CRA-TXO-PhCz(12.5)-mCP(87.5)

红光材料CRA-TXO-TPA(100)

绿光材料CRA-PXZ-Trz

基于P3-SO2以及P1-P4五个从深蓝光到绿光光色渐变的聚合物热激活延迟荧光材料

绿色荧光超分子聚合物SP2和SP3

中性自由基TTM-1Cz和TTM-2Cz

三苯甲基类中性自由基TTM-1Cz和TTM-2Cz的前体(αHTTM-1Cz和αHTTM-2Cz)

自由基TTM-1Cz Bz和TTM-1Czt B

红光AIE分子 8-[[[4-(dimethylamino)phenyl]imino]methyl]-7-hydroxy-4-methyl-2H-1-benzopyrhai-2-one(CDPA)

具有AIE和TADF延迟荧光特性的AIE-TADF发光体BP-2PXZ、BP-2PTZ、BP-PXZ和BP-PTZ的定制合成

上海金畔生物提供具有AIE和TADF延迟荧光特性的发光体BP-2PXZ、BP-2PTZ、BP-PXZ和BP-PTZ的定制合成

产地:上海

纯度:99%

用途:仅用于科研

供应商:上海金畔生物科技有限公司

为了解决ACQ问题,一种有效的方法是设计具有聚集诱导发射(AIEgens)的发光体。10它们在溶液中几乎不发荧光,但在聚集形成时变得高度发射,荧光时间延长。鉴于此,在分子内整合AIE和延迟荧光特性应该是创造用于生物成像的新发光材料的可行方法。在此,我们制备了一系列具有AIE和延迟荧光特性的发光体BP-2PXZ、BP-2PTZ、BP-PXZ和BP-PTZ。它们分别在基于共焦激光扫描显微镜(CLSM)和时间相关单光子计数(TCSPC)技术的荧光成像和荧光寿命成像方面显示出巨大的潜力。

科研人员以羰基为吸电基团,吩噁嗪与吩噻嗪作为给电基团,合成了BP-2PXZ、BP-2PTZ、BP-PXZ和BP-PTZ,并利用这四个分子长荧光寿命的特点,将它们制备成牛血清白蛋白包覆的荧光纳米颗粒应用于时间分辨细胞成像中,结果显示,这些荧光纳米颗粒毒性小,成像效果好。

具有AIE和TADF延迟荧光特性的AIE-TADF发光体BP-2PXZ、BP-2PTZ、BP-PXZ和BP-PTZ的定制合成

这些新发光体的分子结构如图1所示。它们具有D–a或D–a–D结构,其中选择缺电子二苯甲酮(BP)作为电子受体(a),并采用富电子非平面吩嗪(PXZ)和吩噻嗪(PTZ)作为电子供体(D)。合成路线(方案S1,ESI†)、程序和表征数据的详细信息见ESI。†以二氯甲烷/甲醇为原料生长了BP-2PXZ和BP-PXZ单晶,并对其进行了X射线单晶衍射分析。如图1所示,晶体结构揭示了BP-2PXZ和BP-PXZ采用了高度扭曲的构象,可有效抑制近π-π堆积(图S1,ESI†),从而减少聚集状态下的非辐射衰减。D组和A组之间的大扭转角(68.2–74.3°)可以降低HOMOs和LUMOs的重叠,并促进延迟荧光的发生。

具有AIE和TADF延迟荧光特性的AIE-TADF发光体BP-2PXZ、BP-2PTZ、BP-PXZ和BP-PTZ的定制合成

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含有一个溴原子(BrCzCzPN)的AIE-TADF分子

两个溴原子(2BrCzPN)的AIE-TADF分子

不含有溴原子(2CzPN)的AIE-TADF分子

具有AIE与TADF特性的D-A分子

DPS-PXZ

DBTO-PXZ

DPS-PTZ

DBTO-PTZ

AIE-TADF材料BP-2PXZ

AIE-TADF材料BP-2PTZ

AIE-TADF材料BP-PXZ

AIE-TADF材料BP-PTZ

具有AIE与力致发光特性的D-A有机发光小分子

CzFPN

BrCzFPN

2CzPN