Emisores de fluorescencia retrasada activados térmicamente polarizados circularmente en la transferencia de carga a...

Área de la Ciencia:

• Química orgánica
• Ciencias de los materiales
• La fotofísica

Sus antecedentes:

• La fluorescencia retardada activada térmicamente (TADF) es crucial para los diodos orgánicos emisores de luz (OLED) de alta eficiencia.
• Para lograr la electroluminiscencia circularmente polarizada (CPEL) en los OLED se requieren emisores quirales con propiedades fotofísicas específicas.

Objetivo del estudio:

• Diseñar y sintetizar nuevos emisores orgánicos quirales para aplicaciones CP-TADF.
• Investigar las relaciones estructura-propiedad que influyen en las características fotofísicas y de electroluminiscencia.
• Evaluar el rendimiento de estos emisores en los dispositivos CP-OLED.

Principales métodos:

• Síntesis de dos emisores orgánicos basados en espiro estructuralmente similares, SFST y SFOT, con donantes asimétricos para inducir la quiralidad.
• Caracterización de las propiedades fotofísicas, incluido el rendimiento cuántico de fotoluminiscencia (PLQY) y la dinámica del estado excitado.
• Fabricación y ensayo de dispositivos OLED dopados para evaluar el rendimiento de la electroluminiscencia (EL) y las señales CPEL.

Principales resultados:

• Tanto el SFST como el SFOT exhiben transferencia de carga intramolecular a través del espacio (TSCT) que conduce a propiedades TADF.
• SFOT demuestra un rendimiento EL significativamente mejorado (EQE hasta el 23,1%) debido a un alto PLQY (~ 90%) y una utilización eficiente del excitón.
• SFST muestra PLQY y EQE más bajos (12,5%) debido a los efectos de los átomos pesados y la distorsión molecular, que afectan a las tasas de desintegración no radiativa.
• La quiralidad conduce a la luminiscencia circularmente polarizada (CPL) con SFST que exhibe un factor de disimetría más alto que el SFOT.
• Los CP-OLED fabricados con estos emisores muestran señales CPEL distintas (g_EL hasta 1,30 × 10^-3).

Conclusiones:

• La diferencia sutil entre el azufre (SFST) y el oxígeno (SFOT) en las unidades donantes tiene un impacto significativo en las propiedades de TADF y CPEL.
• SFOT representa un emisor quiral prometedor para los OLED CP-TADF de alto rendimiento.
• Las estrategias de diseño molecular que involucran la arquitectura espiro y la proximidad donante-aceptora son efectivas para lograr TSCT y TADF.