La fosforescencia frente a la fluorescencia retardada activada térmicamente. Controlar la descomposición...

Área de la Ciencia:

• Coordinación Química de la Coordinación
• La fotofísica es la fotofísica.
• Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.

Sus antecedentes:

• Los complejos de cobre de tres coordenadas ((I) son prometedores para aplicaciones emisoras.
• La sintonización de las estructuras de ligandos influye en las propiedades fotofísicas como la fluorescencia y la fosforescencia.
• Comprender la dinámica del estado excitado es crucial para desarrollar diodos orgánicos emisores de luz (OLED) eficientes.

Objetivo del estudio:

• Investigar las propiedades fotofísicas de dos nuevos complejos de Cu (I) de tres coordenadas con diferentes ligandos de carbenos N-heterocíclicos (NHC).
• Para dilucidar los factores que rigen los distintos comportamientos de emisión (TADF frente a la fosforescencia) en complejos estructuralmente similares.
• Para explorar el potencial de estos complejos en aplicaciones OLED.

Principales métodos:

• Síntesis y caracterización de dos complejos Cu (I): (IPr) Cu (py2-BMe2) y (Bzl-3,5Me) Cu (py2-BMe2).
• Investigaciones fotofísicas detalladas que incluyen mediciones de rendimiento cuántico de emisión, espectroscopia con resolución temporal y análisis de la dinámica del estado excitado.
• Análisis computacional para correlacionar los parámetros estructurales (ángulos de torsión) con las propiedades fotofísicas.

Principales resultados:

• Ambos complejos exhiben altos rendimientos cuánticos de emisión de polvo (>70%).
• El compuesto 1 muestra fluorescencia azul retardada activada térmicamente (TADF), mientras que el compuesto 2 muestra fosforescencia amarilla pura, atribuida a diferencias en los ángulos de torsión del ligando.
• Se observó un acoplamiento de espín-órbita efectivo (SOC, por sus siglas en inglés) en ambos complejos, lo que condujo a tiempos cortos de desintegración de la emisión del estado triple (34 μs para 1, 21 μs para 2).
• El Compuesto 1 exhibe dos trayectorias de desintegración radiativa a temperatura ambiente: 62% de TADF y 38% de fosforescencia.

Conclusiones:

• El diseño de los ligandos, específicamente el ángulo de torsión entre los ligandos, tiene un impacto crítico en las propiedades fotofísicas y las vías de emisión de los complejos Cu (I).
• El mecanismo de desintegración radiativa dual en el compuesto 1 ofrece un nuevo enfoque para mejorar la recolección de excitones y reducir los tiempos de desintegración de emisión en OLED.
• Estos hallazgos allanan el camino para el desarrollo de materiales emisores avanzados basados en complejos de cobre para dispositivos optoelectrónicos.