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蓝光TADF材料分子3DTC-DPS、DPS-DMOC、i-DMAC-TRZ、DCzBN2、DCzBN3、Cz-TRZ1、Cz-TRZ2、Cz-TRZ3、Cz-TRZ4的设计策略

蓝光TADF材料分子3DTC-DPS、DPS-DMOC、i-DMAC-TRZ

DABNA-1、DABNA-2

DCzBN2、DCzBN3

Cz-TRZ1、Cz-TRZ2、Cz-TRZ3、Cz-TRZ4

蓝光TADF材料分子设计策略、挑战与案例分析

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图2 (a)天蓝光和(b)深蓝光TADF材料发光机制、分子能级调控策略和设计难点示意图。(c)图所示为潜在的实现蓝光TADF材料设计“理想”的能级排列关系示意图。

**,在蓝光TADF材料设计中,难点在于材料要有较快的荧光辐射速率,同时保持小的ΔEST。对于天蓝光(发光峰值约480 nm左右)TADF材料,受分子短共轭片段控制的局域三线态能级(3LE)可以较为容易地保持在电荷转移三重态能级(3CT)附近或者之上,容易实现非常小的ΔEST。但对于设计纯蓝和深蓝光发射的TADF材料而言(发光峰值约460 nm或者更短的波长),实现TADF却困难得多。内在的原因是 3LE能级主要被短分子共轭片段所决定,其能量值难于进一步提升,而实现纯蓝发光却需要提升1CT态能级到更高能量的位置。此时,ΔEST不可避免地被拉大,导致TADF效率的降低(图2(a-b))。

为了实现纯蓝TADF发光,解决方法就是在该矛盾中寻求佳平衡点:在具有高能1CT能级的同时,保持高的3LE去接近3CT能级,从而实现TADF。在该部分中,作者详细列举了为了实现该平衡所报道的诸多分子设计和能级调控策略进展,也借助蓝光TADF的设计策略,详细讨论了TADF材料设计中存在的基本矛盾。

在该部分后,作者也详细讨论了仍然存在的问题。在实现具有深蓝TADF发射的材料体系中,由于上述平衡的实现依旧**困难,蓝光材料仍面临具有较长的TADF激发态寿命、严重的双分子湮灭过程、宽带隙周边材料的选取困难等问题,持续的努力仍然非常需要。新的研究还发现,根据角动量守恒定则,具有相同轨道组成的1CT和3CT能级之间的RISC过程通常被认为是禁阻的,具有非常小的旋轨耦合(SOC)因子。而具有不同轨道组成的3LE和1CT态之间的RISC是的。基于该考虑,设计具有几乎简并的1CT,3CT和3LE能级的纯蓝光TADF材料可能是实现具有短激发态寿命TADF蓝光发射的潜在办法,相关的研究结论仍旧需要大量的实验案例来支撑(图2(c))。

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小编zhn2021.12.28


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本文由齐岳Lh整理,2022-07-19 10:49:50

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