高利用三重激子的窄带TADF发射器:理论见解和分子设计
Qing Zhang1, Tao Liu1, Zhouyang Shi2
1Department of Materials Chemistry, Huzhou University, East 2nd Ring Rd. No. 759, Huzhou, 313000, People's Republic of China. lcy@zjhu.edu.cn.
Physical chemistry chemical physics : PCCP
|January 23, 2024
概括
新的多共振热激活延迟光 (MR-TADF) 发射器使用sp3-C插入和石灰来实现高效率和颜色纯度. 这种设计策略提高了反向系统间交叉速率,抑制了窄带设备的效率下降.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 光物理学的光学物理学
背景情况:
- 多共振热激活延迟光 (MR-TADF) 发射器在光电子设备中提供高效率和颜色纯度.
- 由于三倍三倍灭绝 (TTA),MR-TADF设备在高亮度下受到效率滚动的影响.
- 这种TTA与MR-TADF发射器中的分子平面性和慢反向系统间交叉 (RISC) 率有关.
研究的目的:
- 设计新的非对称窄带发射器,以克服MR-TADF设备中的效率滚动.
- 调查sp3-C插入和石化兴奋剂对发射器特性的影响,特别是RISC速率和TTA抑制.
- 从理论上评估新的发射者候选人,以获得高光效率和在半极值 (FWHM) 的狭窄发射光谱全宽度.
主要方法:
- 不对称的MR-TADF发射器 (DMAC-O,DMAC-S,DMAC-Se) 的理论设计,其中包括sp3-C和素.
- 利用时间依赖密度函数理论 (TD-DFT) 和 STEOM-DLPNO-CCSD方法进行电子结构和光物理性质计算.
- 与实验BN-DMAC和杂的BN-O-Se模型进行比较分析.
主要成果:
- 设计的不对称分子表现出有希望的狭窄FWHM和高光效率.
- 素的结合会转移排放峰值,并促进系统间交叉 (ISC) 和RISC.
- 由于重原子,DMAC-Se显示出显著增强的RISC速率 (2.32 × 10^6 s^-1),超过BN-DMAC的200倍,这是由于重原子.
结论:
- 结合重素 (如Se) 与sp3-C插入是一种有效的策略,可以减少分子平面性并提高RISC率.
- 这种方法有助于有效地采集三重激子,从而减轻窄带TADF设备的效率下降.
- 设计的发射器有可能成为下一代高性能有机发光二极管 (OLED).
