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微调手性供体与混合长/短程电荷转移的集成,实现高性能圆偏振电致发光

信息来源: 发布日期:2024-01-25

圆偏振有机发光二极管(CP-OLEDs)因潜在应用受关注,实现圆偏振发光(CPL)可通过手性或非手性发光体。热激活延迟荧光(TADF)材料因结构多样、成本低、利用单三重态激发子优势,成为高性能CP-OLEDs的有前景选择。通过手性扰动策略构建CP-TADF发光体面临手性源前线分子轨道(FMOs)参与不足、发光不对称因子低问题,本文提出结合精细调控手性供体与混合长/短程电荷转移机制新策略。

   

图 1 结合微调手性供体和 MR 型受体的CP-TADF 设计概念示意图

通过精确调整天然手性供体和多共振型受体的结合,实现高效的圆偏振发光。这种方法不仅具有混合的长程和短程电荷转移特性,还能有效地将手性从局部手性供体转移到整个骨架。利用该策略制备的发光体具有发光不对称因子(gPL)和高荧光量子产率,基于此的电致发光器件展现出高的外部量子效率,即使在高亮度条件下也能保持较高的发光效率。

该策略有效地将精心设计的手性供体与 LR/SR-CT 发光属性集成在一起,以构建具有高稳定性的CP-TADF发光分子,用于高性能的CP-OLEDs。通过将咔唑的富电子片段与市售的手性八氢-[1,1′-联萘]-2,2′-二胺的富电子片段合并,系统地重建新的手性供体,显著增强了其与多种受体的相容性,并在塑造其 FMOs 中发挥着核心作用。微调手性供体与混合长/短程电荷转移机制的协同集成为构建高效圆偏振发射器提供了一条可行的途径。因此,在单个实施例中同步实现了1.6×10 -3不对称因子,同时实现了创纪录的最大外量子效率37.4%。这项工作阐明了一种解决复杂权衡关系的方法。除了提出gPL和关键TADF参数外,还提出了一个稳健的概念框架,用于指导高效CP-TADF发光分子的发展,从而为实际应用带来了显著的前景

                           

图 2 分子轨道分布和理论计算

                           

图 3 分子光物理和CPL表征

                           

图 4器件各项表征

1. 标题: Integration of fine-tuned chiral donor with hybrid long/short-range charge-transfer for high-performance circularly polarized electroluminescence

2.链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/mh/d3mh02146g

2. DOI: 10.1039/d3mh02146g

3. 作者:Xiaojun Yin*, Haoxin Huang, Nengquan Li, Wendi Li, Xuechao Mo, Manli Huang, Guohao Chen, Jingsheng Miao, Chuluo Yang*