TADF材料BPI-PhPXZ和BPI-PhDMAC,具有聚集诱导和热激活延迟荧光的电致发光材料的定制合成

科研人员以联苯二酰亚胺(BPI)为电子受体,分别以苯基吩恶嗪和苯基二氢吖啶为电子供体设计合成了两个TADF材料——BPI-PhPXZ和BPI-PhDMAC(如图1所示)。

TADF材料BPI-PhPXZ和BPI-PhDMAC,具有聚集诱导和热激活延迟荧光的电致发光材料的定制合成

图1.BPI-PhPXZ和BPI-PhDMAC制备过程


由于BPI骨架是非平面七元环从而抑制分子间π-π堆积,因此提高了固态下的光致发光量子产率。光物理性质:在甲苯和薄膜状态下,BPI-PhPXZ和BPI-PhDMAC分别在317和291 nm处有主吸收峰,在370-450nm范围内有弱的吸收峰。

在甲苯溶液中,BPI-PhPXZ和BPI-PhDMAC分别在550和500 nm处有弱的发射峰,在薄膜状态下则有强的荧光发射(如图2所示),这表明两种化合物都具有AIE特性。

后将BPI-PhPXZ和BPI-PhDMAC依据不同的浓度分别参杂CBP基质制备出不同的发光器件,测试结果表明随着参杂浓度增加,器件的电致发光强度也逐渐增强。

参杂了BPI-PhPXZ和BPI-PhDMAC的CBP材料也表现出优异的TADF特性。

TADF材料BPI-PhPXZ和BPI-PhDMAC,具有聚集诱导和热激活延迟荧光的电致发光材料的定制合成

图2. BPI-PhPXZ和BPI-PhDMAC吸收与发射光谱。

结论:作者设计合成出两个扭曲联苯二酰亚胺化合物,该化合物表现出AIE性质,此外还表现出良好的热稳定性、形态稳定性和电化学稳定性。本文所述的易得的联苯二酰亚胺衍生物扩展了二酰亚胺基染料,并为TADF分子的设计提供了简便的构建策略,这将有助于有机发光二极管材料的开发。

参考文献:Zujin Zhao, Ghaig He et al. Twisted Biphenyl-Diimide Derivatives with Aggregation-Induced Emission haid Thermally Activated Delayed Fluorescence for High Performhaice OLEDs.Adv. Optical Mater. 2020, DOI:10.1002/adom.202001764.

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
TADF材料BPI-PhPXZ和BPI-PhDMAC,具有聚集诱导和热激活延迟荧光的电致发光材料的定制合成

基于二苯基磷氧和咔唑单元的双极主体材料BCz-BPO

含有二苯基磷氧基团的双极传输型热激活延迟荧光主体材料POCz-CzCN

二苯砜衍生物二元醇以及两种二苯甲酮衍生物二元醇衍生物BNS、BOS、BSS、NS和NOS

双-(4-(2-羟乙基)(甲基)胺基)二苯砜(BNS)

双-(4-(2-羟乙基氧基))二苯砜(BOS)、双-(4-(2-羟乙基硫基))二苯砜(BSS)

(4-(N,N-二羟乙基)-胺基)苯基-苯砜(NS)、4-(N,N-二羟乙基)-胺基-4'-甲氧基二苯砜(NOS)

4-(N,N-二羟乙基)-胺基-4'-甲氧基二苯甲酮(ONP)

4-(N,N-二羟乙基)-胺基-4'-氰基二苯甲酮(CNP)

具有热活化延迟荧光性能的水性聚氨酯P1、P2、P3、P4和P5

双极性主体材料:APCz和APDPA

蓝色TADF材料PhDMAc-C

蓝色TADF材料PhDMAc-TRZ

蓝色TADF材料PhDMAc-BP

橙红色热激活延迟荧光(TADF)发射器AQ-PhDMAC和AQ-DMAC的定制合成

橙红色热激活延迟荧光(TADF)发射器AQ-PhDMAC和AQ-DMAC的定制合成

开发有效的橙红色热激活延迟荧光(TADF)发射器仍然具有挑战性。在这项工作中,我们提出了一种方法,通过使用弯曲的施主(D)部分代替其传统的平面形式来平衡前线分子轨道重叠对系统间反向交叉和单线态辐射衰减率的相反影响。设计并合成了一种新的橙红色TADF发射体2-(4-(9,9-二甲基-4-苯基吖啶-10(9H)-苯基)蒽-9,10-二酮(AQ-PhDMAC)。

橙红色热激活延迟荧光(TADF)发射器AQ-PhDMAC和AQ-DMAC的定制合成

由于9,9-二甲基-4-苯基-9,10-二氢吖啶(α-PhDMAC)中α-苯环的立体效应,可以同时实现相对较小的单重态-三重态能量分裂0.22 eV和高荧光量子产率0.89。

橙红色热激活延迟荧光(TADF)发射器AQ-PhDMAC和AQ-DMAC的定制合成

基于AQ-PhDMAC的橙红色有机发光二极管的最大外量子效率为18.1%,与无α-苯环控制发射极(AQ-DMAC)的13.7%的效率相比有了很大的提高。这些结果提出了一个新的观点,即通过大空间位阻强制弯曲的D段实际上在橙红色TADF分子设计中有很大的应用潜力,以提高其电致发光效率。

橙红色热激活延迟荧光(TADF)发射器AQ-PhDMAC和AQ-DMAC的定制合成

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

绿光TADF分子AcDPA-2TP

fppyBTPA四配位硼配合物

dfppyBTPA四配位硼配合物

DPA-Ph-AQ    

BBPA-Ph-AQ

TPA-CB-TRZ

红光BTZ-DMAC

TADF材料MTXSFCz

TPMCN

TBPMCN

m-PyCNmCP和3PyCNmCP

双极主体材料pCzB-2CN、mCzB-2CN和oCzB-2CN

DCPP系列衍生物

Br-DCPP

Cz-DCPP

Cz-Ph-DCPP

TPA-DCPP

DPA-DCPP

DPA-Ph-DCPP

DMAC-DCPP

DMAC-Ph-DCPP

mCPPy2PO

6BrPy2PO

Br-DBPzDCN

DPA-Ph-DBPzDCN

DMAC-Ph-DBPzDCN

TADF分子C4-DFQA

TADF分子C4-TCF3QA

TADF分子BPPZ-PXZ和mDPBPZ-PXZ

AIE-TADF分子NZ2TPA

近红外TADF分子NO2TPA

蓝色TADF热活化延迟荧光材料PhDMAc-C、PhDMAc-TRZ、PhDMAc-BP、PhDMAc-S、PhDMAc-DPS的合成路线

近年来,磷光和TADF有机电致发光器件因其能够实现100%的内量子效率(ηint)而受到越来越多的关注。在这里,我们分别设计合成了绿色磷光主体材料和蓝色TADF材料并将其应用于有机电致发光器件。

基于PhDMAc给体单元和不同受体单元(羰基,三嗪,二苯甲酮),我们得到了一系列蓝色TADF材料。通过改变给体和受体间的扭转角,我们实现了对TADF分子分子内电荷转移特性的调控,使得TADF材料在具有一个较小的ΔEST的同时还具有一个较弱的分子内电荷转移态。

TADF分子PhDMAc-C,PhDMAc-S的合成路线

蓝色TADF热活化延迟荧光材料PhDMAc-C、PhDMAc-TRZ、PhDMAc-BP、PhDMAc-S、PhDMAc-DPS的合成路线

PhDMAc-TRZ和PhDMAc-BP,PhDMAc-DPS的合成路线

蓝色TADF热活化延迟荧光材料PhDMAc-C、PhDMAc-TRZ、PhDMAc-BP、PhDMAc-S、PhDMAc-DPS的合成路线

基于PhDMAc-C、PhDMAc-TRZ和PhDMAc-BP的器件都取得了较高的器件效率,其EQEmax分别达到了11.48%、10.86%和8.65%,

EL光谱发射峰分别在442 nm、450 nm和466 nm,色坐标(CIE)分别为(0.16,0.11)、(0.15,0.11)和(0.14,0.17),接近国际电视标准委员会定义的标准蓝光的色坐标(0.14,0.08)。

蓝色TADF热活化延迟荧光材料PhDMAc-C、PhDMAc-TRZ、PhDMAc-BP、PhDMAc-S、PhDMAc-DPS的合成路线

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

MR-TADF分子oCBP (γ-Cb-B)

MR-TADF分子Cz-B

MR-TADF分子TCz-B

MR-TADF分子DACz-B

2,3-c-BTIQO

mBDPA-TOAT红光热活化延迟荧光材料

pBDPA-TOAT红光材料

DMAC-TOAT红光材料

红色TADF分子 TPA-DCPP

DCPPr-α-NDPA  红色TADF分子

DCPPr-β-NDPA  红色TADF分子

DCPPr-TPA  红色TADF分子

DCPPr-DBPPA  红色TADF分子