近日,科研人員通過(guò)在多重共振骨架上接入不同的給體片段,實(shí)現(xiàn)了對(duì)電荷轉(zhuǎn)移(CT)激發(fā)態(tài)和MR激發(fā)態(tài)能級(jí)排列的調(diào)控,獲得了**、高色純度的紅光OLED器件,相關(guān)論文在線發(fā)表在Advanced Optical Materials上。
為了充分研究不同激發(fā)態(tài)特性對(duì)發(fā)光性能的影響,作者設(shè)計(jì)合成了三個(gè)基于相同MR骨架、不同給體片段的紅光材料mBDPA-TOAT、pBDPA-TOAT和DMAC-TOAT。從圖一可以看出,基于二苯胺給體片段的兩個(gè)材料表現(xiàn)出具有MR特征的高色純度紅光發(fā)射,而基于吖啶片段的材料則表現(xiàn)出**CT特征的寬紅光發(fā)光光譜。這些材料具有相似的結(jié)構(gòu),但卻表現(xiàn)出了截然不同的發(fā)光性質(zhì),這引起了作者的興趣。

圖1. 紅光材料mBDPA-TOAT、pBDPA-TOAT和DMAC-TOAT等目標(biāo)TADF發(fā)光材料在甲苯稀溶液中的紫外-可見(jiàn)光吸收光譜和熒光光譜
考慮到材料的發(fā)光性質(zhì)由其激發(fā)態(tài)特性決定,作者通過(guò)理論計(jì)算模擬這幾個(gè)材料的激發(fā)態(tài)電子云分布。其中, mBDPA-TOAT和pBDPA-TOAT的**激發(fā)態(tài)均具有明顯的MR特征,而DMAC-TOAT的**激發(fā)態(tài)則具有明顯的分子內(nèi)CT特征,這與它們光物理性質(zhì)一致。由于這兩種特征的激發(fā)態(tài)具有不同的偶極矩,為了進(jìn)一步驗(yàn)證以上計(jì)算結(jié)果,作者還通過(guò)溶劑化測(cè)試估算了材料的偶極矩,結(jié)果表明mBDPA-TOAT和pBDPA-TOAT具有兩個(gè)能級(jí)相互接近但是特征不同的激發(fā)態(tài),即MR和CT激發(fā)態(tài),而且在不同極性下**的激發(fā)態(tài)**決定材料的發(fā)光性質(zhì)。

圖2. 理論計(jì)算結(jié)果及偶極矩實(shí)驗(yàn)證明
**,基于mBDPA-TOAT的OLED器件實(shí)現(xiàn)了17.3%的外量子效率,半峰寬僅為45 nm,色坐標(biāo)為(0.61, 0.39)。該工作表明當(dāng)采用MR骨架構(gòu)筑D-A型高色純度TADF發(fā)光材料時(shí),分子激發(fā)態(tài)的特征決定了分子**的發(fā)光性質(zhì),為開發(fā)長(zhǎng)波長(zhǎng)的**、高色純度TADF發(fā)光材料體系的設(shè)計(jì)提供了理論指導(dǎo)。
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溫馨提示:僅用于科研
小編zhn2022.01.21