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基于金刚烷吖啶给体单元的双构象热活化延迟荧光材料在有机电致发光二极管中的应用

时间:2018-12-03 16:32      发布人:廖燕菲      阅读:22

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图1. a)目标分子. b) 目标分子a-DMAc-TRZ的准轴向构型;c) 目标分子a-DMAc-TRZ的准赤道构型

有机电致发光二极管在大面积高质量显示与照明、超高分辨率、超快响应速度和柔性电子学应用等等方面表现出非常显著优势,吸引了全球研究组和工业界的关注。而最近针对分子中存在双构象影响电致发光器件性能的问题,最近我们课题组制备了以金刚烷修饰的吖啶单元为供体,以三苯基三嗪为受体的荧光客体分子a-DMAc-TRZ(图1a)。该分子在溶液中变现出非常特殊的双蓝光发射,其发射峰分别位于419 nm和479 nm处。通DFT理论计算,我们得到了基态势能面上两种局部极小值的构型,如图1a所示。通过柔性势能面扫描,我们可以定量的计算出这种构型比例分布。通过低温磷光光谱可以分别计算出这两种构型的单重态和三重态的能级差。通过常温瞬态光谱,可以明确的确定分子a-DMAc-TRZ的准轴向构型具有传统荧光的特性,而准赤道构型具有延迟荧光的特性。我们基于此分子制备了电致发光器件,在20 wt%的掺杂浓度下,获得了最大28.9%外量子效率。远高于之前文献中报道了基于此类分子的电致发光器件的效率。获得如此高效率的原因可能是在高的掺杂浓度下,分子的准轴向构型的局域三重态的能量稍高于准赤道构型的电荷转移三重态,获得了一个新的Dexter能量传递通道(图2)。这个新的能量转播途径大大的提高了分子的光致发光量子产率,并使得基于此分子的器件获得了非常高的效率值。

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图2.分子的两种构型在高掺杂条件下的能量传递示意图。

该工作于2018年12月20日发表在AngewandteChemie International Edition上,文章第一作者为李伟博士和蔡欣佚博士,通讯作者为华南理工大学的苏仕健教授,相关工作得到了国家科技部,国家自然科学基金委员会,广东省科学技术厅以及博士后面上基金的资助。