热激活延迟荧光（TADF）特性的发光材料：黄光TADF发光材料TBP-PXZ

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

热激活延迟荧光（TADF）特性的发光材料描述：

有机电致发光器件(OLED)作为新一代显示和照明技术一直广受重视,因此器件核心的有机电致发光材料一直是科研工作者们的研究热点.

热激活延迟荧光(TADF)材料克服了前两代发光材料的效率低和成本高等缺点,被认为是当下具有潜力的新一代有机发光材料.

从TADF机制出发,基于二苯酮基团设计了一系列TADF发光材料,具体进展如下:设计了以二苯酮为电子受体,吩噁嗪为电子给体的新型黄光TADF发光材料TBP-PXZ.

由于给体与受体之间存在近乎垂直的二面角,TBP-PXZ的较高占据分子轨道和较低未占据轨道之间的重叠非常小,因此其单线态-三线态能隙差(ΔE_(ST))仅有0.02 eV.

基于TBP-PXZ的器件外量子效率(EQE)高达17.7%,更为显著的是,器件具有非常小的效率滚降,在1000 cd m~(-2)和10000 cd m~(-2)下器件的EQE分别为16.0%和12.7%,甚至在30000 cd m~(-2)下,器件仍有10.5%的EQE.

这些结果表明,星形分子TBP-PXZ是开发设计新型高效率,低效率滚降TADF发光材料的理想模型.

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

热延迟TADF材料2,8-DPTZ-DBTO2,3,7-DPTZ-DBTO2

TADF分子SFI34oTz，SFI34mTz，SFI34pTz，SFI34PhTz

TADF分子SFI23mTz，SFI23pTz，SFI12pTz

蓝光TADF材料(InCz34DPhTz和InCz23DPhTz) 

蓝光TADF分子(InCz23DMeTz和InCz23FlTz)

TADF分子(SFI34pPM,SFI23pPM,3CzPhpPM)黄光延迟荧光材料

2,3,5,6-四咔唑-4-氟苯腈(CyFbCz)

绿光TADF分子bis-PXZ-TRZ和tri-PXZ-TRZ

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m-CzTri和p-CzTri

蓝光TADF材料pTRZ-ICz

天蓝光TADF材料mBP-ICz

光TADF材料p DCZTZ

氰基苯类热活化延迟荧光材料DMAC-PN

近年来,热激发延迟荧光(TADF)材料成为了有机发光二极管(OLED)领域研究的热点。相比传统有机荧光和磷光材料,TADF材料能实现全有机最高100%的理论内量子效率,具有效率高、成本低廉且环保等优势,被称为第三代OLED材料。

我们设计并合成了三个基于五元芳香含氮杂环受体的O LED材料。我们首次将1,2,3-三唑受体应用在TADF材料的研究中,并改进了合成4,5-二(4-溴苯基)-2-苯基-2H-1,2,3-三唑的和合成条件,很大程度上提高了中间产物的产率,获得了两个基于1,2,3-三唑的OLED材料TAZDCz和TAZDPXZ。

另外我们将恶二唑与两个二甲基吖啶相连,与预期一致地获得了蓝色发光TADF材料OXDDACR,并在器件中获得了21.6%的EQE。在第三章中,我们将咔唑与两个咔唑或二苯胺相连接,获得了两个树状结构的给体单元,并基于这两个给体单元与二苯甲酮相连,合成了两个D-A型的TADF材料CCDC和CCDD。

其中,TAZDPXZ经测试证实具有TADF特性。以TAZDPXZ作为发光体的蓝光器件获得了高达9.48%的外量子效率(EQE),这是目前所有基于三唑受体小分子材料的器件所获得最佳的表现。

这种基于咔唑或二苯胺的树状给体单元可以在理想的扭转角的情况下实现HOMO/LUMO的适度分离,既保障了材料具有较小的?,又能避免振子强度过低。以这两个材料制作的器件均表现出较佳的性能。

其中以CCDC为发光体的蓝光器件获得了高达15.9%的EQE,这是基于二苯甲酮的蓝光材料中所达到的EQE值。

此外,以CCDD为发光体的绿光器件表现出突出的综合性能,不仅实现了超过22%的EQE,而且,在CCDD掺杂比为30%的时候,启亮电压低至2.6 V,功率效率高达74.8 lm W-1。材料滚降也得到很好的控制,在1000 cd m-2的亮度下仍能保持着接近20%的EQE。两个材料优异的综合性能可从其较短的延迟寿命体现出来,基于CCDC与CCDD的掺杂膜延迟寿命仅为12.6μs与10.2μs,较短的寿命反映了其迅速的反向系间窜越过程。

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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

具有蓝色发光的杂配位三环金属铱配合物M1-M3

(D-A-D)型蓝色荧光材料PDC-3-Cz

PDC-TPA

PDC-tBuDPA

给体-受体(D-A)型蓝色荧光材料PC-3-Cz

PC-TPA

PC-tBuDPA

D-A型荧光分子BP-SDPA

D-A-D型荧光分子BP-DDPA

深蓝色荧光分子AC-Ph-Cz

AC-Ph-tBuCz

AC-Ph-mCz

深蓝色荧光分子AC-3-Cz

AC-Py-Cz

AC-Py-tBuCz

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

近年来，具有热激活延迟荧光（TADF）特性的纯有机材料在有机电致发光器件（OLED）研究中获得了广泛的关注。这类材料由于具有足够小的单、三线态能级差（ΔEST），使得三重态激子可以在室温下通过反系间窜越过程转变为单重态激子并通过延迟荧光过程发光，从而使器件的理论内量子效率上限达到100%。为了获得具有高效TADF特性的发光材料，广泛采用的分子设计策略是采用电子给体（D）与电子受体（A）之间相互扭转的分子构型，以实现分子的最高占据轨道（HOMO）和最低未占据轨道（LUMO）的分离，从而降低ΔEST。目前TADF发光材料的设计中广泛的采用了诸如二甲基吖啶（DMAC）、吩恶嗪（PXZ）等具有大位阻非芳香性平面刚性基团来构建扭曲的D-A分子结构，并获得了大量性能媲美磷光材料的高效TADF发光材料；但同时也有部分依此策略构建的TADF分子效率远低于预期，说明此设计策略仍亟待完善。

图一: 具有双构象结构的典型分子DMAC-TTR的分子结构、能级示意图、构象前线轨道分布图以及改进分子SADF-TTR和DMAC-PTR的分子结构

在研究中发现，此类非芳香性的平面刚性基团实际存在平面型和弯折型两种构象结构，因此基于此类基团构建的TADF发光材料也具有相应的两种稳定构象。

他们选择基于DMAC片段的D-A分子DMAC-TTR进行研究，结果表明，分子在D-A之间二面角为近垂直与近水平的位置时具有两种稳定构象。

其中近垂直构象具有TADF特性，是TADF材料设计中期望获得的正常构象；而近平面构象由于HOMO-LUMO轨道发生显著的重叠，表现出了较大的ΔEST以及非TADF特征，且近水平构象更为稳定，为优势构象。

双构象的存在使得DMAC-TTR在光致和电致激发过程中均表现出了两个构象的发射光谱，并且非TADF特性的近水平构象引起了显著的三重态激子的能量损失，基于DMAC-TTR的OLED器件最大外量子效率仅为13.9%。

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呈TADF发光特性的oTE-DRZ

oPXT-DRZ

3oTE-DRZ

TADF染料BFCZPZ1

BTCZPZ1

TADF分子:5-二甲基吖啶基-2,2-二甲基-1,3-茚二酮(IDYD)

5-吩噁嗪基-2,2-二甲基-1,3-茚二酮(IDPXZ)

5,6-二吩噁嗪基-2,2-二甲基-1,3-茚二酮(ID2PXZ)

基于芳香酮的热致延迟荧光材料AnMPXZ，AnMCz、AnMtCz、AnMDPA

黄光TADF材料(4-(10H-phenoxazin-10-yl)phenyl)(haithracen-9-yl)methhaione(AnMPXZ)

单分子白光材料(4-(9H-carbazol-9-yl)phenyl)(haithracen-9-yl)methhaione(AnMCz)

haithracen-9-yl(4-(3,6-di-tert-butyl-9H-carbazol-9-yl)phenyl)methhaione(AnMtCz)

haithracen-9-yl(4-(diphenylamino)phenyl)methhaione(AnMDPA)

开发简单、高效、安全性好的发光材料对生物材料的临床转化具有重要意义。近年来，具有极小的单重态-三重态能级差（ΔEST）的热活化延迟荧光（Thermally Activated Delayed Fluorescence, TADF）材料，通过反向系间窜越（RISC）实现了理论上100%的内量子效率，被认为是最有前途的第三代有机发光材料。由于其独特的光物理性质、灵活的结构可调性、良好的生物相容性以及生产成本低等优势，无金属的TADF材料在生物医学领域包括常规荧光成像、时间分辨成像、生物传感以及光动力治疗方面展现出巨大潜力。文章简述了TADF材料的主要发展（包括光电子学、生物成像、生物传感器及纳米医学）

图5. 用于生物医学应用的典型TADF分子结构的总结。

用于生物医学应用的典型TADF分子结构

AI-Cz

AI-Cz-CA

AQCz

AQCzBr2

DCzB

DPTZ-DBTO2

BP-2PXZ

BP-2PTZ

BP-PXZ

BP-PTZ

An-Cz-Ph

An-TPA

TPAAQ

PXZT

M-1

DCF-BYT

DCF-MPYM

NID

BTZ-DMAC

PXZ-NI

PTZ-NI

Lyso-PXZ-NI

NAI-DMAC

NAI-PTZ

NAI-POZ

NAI-DPAC

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