融合式双供体设计,用于加速空间折叠的穿越空间电荷转移发射器的反向系统间交叉速率

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:

• 穿越空间电荷传递 (TSCT) 材料对于高效的有机发光二极管 (OLED) 是至关重要的.
• 在TSCT热激活延迟光 (TADF) 材料的主要局限性是它们的低反向系统间交叉 (RISC) 率,通常低于5 × 105s-1.1.
• 这种瓶阻碍了TSCT-TADF发射器的性能和适用性.

研究的目的:

• 设计和合成具有增强RISC速率的新型TSCT发射器.
• 为了研究分子配置和光物理性质之间的关系.
• 为了证明这些新材料在溶液加工OLED中的潜力.

主要方法:

• 两个3,6-二甲基-8H-英多[3,2,1-二]氨酸 (IAc) 供体单位的融合,以创建大型平面供体 (m-bIAc和p-bIAc).
• 空间折叠的A-D-D-A配置的TSCT发射器 (DCT-1和DCT-2) 的构建,具有分子内多 π 堆叠.
• 使用合成发射器进行溶液处理的OLED设备的制造和表征.

主要成果:

• 在发射器中实现了高度平行和大平面的分子内多 π 堆叠.
• 设计了对称的多通道电荷传输网络,导致能量接近的激发状态 (<0.12 eV).
• 获得显著增强的RISC速率:DCT-1的6.19×105秒-1和DCT-2的1.05×106秒-1.
• 在OLED中证明了高外部量子效率:18.9% (DCT-1,天蓝色) 和23.9% (DCT-2,绿色).
• 观察到减弱的效率滚动,特别是DCT-2 (12%在1000cdm-2).

结论:

• 开发的分子设计有效地解决了TSCT-TADF材料中低RISC率瓶.
• 通过结构工程来操纵密集的兴奋状态是推进TSCT-TADF发射器的可行策略.
• 这些发现为基于TSCT-TADF技术的更高效,更稳定的OLED铺平了道路.