化学化工学院郑佑轩课题组在手性发光资料和器材方面获得系列研究进展
手性多重共振热激活推迟荧光(CP-MR-TADF)资料因为其能够兼具高色纯度、高发光功率和圆偏振发光(CPL)等性质特色,在制备圆偏振有机电致发光器材(CP-OLED)以完成3D和广色域显现中展现出巨大的远景。但是,该范畴仍面对许多应战,其中最杰出的是怎么样进步资料的不对称因子(和θ别离表明磁偶极跃迁矩、电偶极跃迁矩及二者之间的夹角)。因而,为完成较高的值,需求细心考虑三者的调控。 最近,化学化工学院郑佑轩课题组在手性发光资料的开发和CP-OLED器材制备方面获得了系列研究进展(图1)。
现在进步g因子的办法主要是添加手性基团在分子前哨轨迹散布的占比,来进步分子跃迁磁偶极矩,而对跃迁偶极矩之间的夹角(θe,m)重视相对较少。
郑佑轩课题组提出:在规划具有C2轴的分子时,应该使分子具有较小的二面角,然后使θe, m挨近180°(或0°),终究具有较大的g因子。以10,15-二氢-5H-二吲哚[3,2-a:3’,2’-c]咔唑和14,21-二氢-7H-苯并[g]苯并[4,5]吲哚[3,2-a]苯并[4,5]吲哚[3,2-c]咔唑为质料规划组成了两对二面角约为60°的本征型轴手性MR荧光资料(R/S)-BBCz-BN和MR-TADF资料(R/S)-OBBCz-BN(图2)。经过改动手性源减小分子二面角,然后减小θe,m,进步g因子。在甲苯溶液中,(R/S)-BBCz-BN和(R/S)-OBBCz-BN出现天蓝光发射,最大发射波长别离为484和467 nm,半峰宽(FWHM)为30/27 nm。因为手性单元在分子前哨轨迹中的有用参加,以及θe,m的减小,对映体在甲苯溶液中出现出镜像对称的CPL光谱,gPL别离为5.8×10-3和2.5×10-3,是现在报导的最高值之一。
研究结果证明了调理分子跃迁偶极矩夹角以进步资料g因子的重要性及其在高效CP-OLED中的使用远景,为后续高g因子CP-MR-TADF资料的规划供给了必定的辅导和参阅。该作业宣布在Adv. Funct. Mater. (2025, DOI: 10.1002/adfm.202421020.)上,袁丽博士和硕士研究生毛丹为论文一起榜首作者,晏志平博士为资料的理论核算做出了奉献,郑佑轩教授为通讯作者。
面手性是重要的手性元素之一,但是面手性CP-TADF资料,尤其是面手性CP-MR-TADF资料现在报导的较少,而且全都局限于手性微扰战略下的环蕃骨架,导致它们大多g值小、结构受限和易在高温蒸镀制备器材的过程中产生构型翻转从而消旋。此外,CP-MR-TADF资料的面结构使它有着分子间强集合效应,导致在器材中时有着很强的浓度依靠性,不利于实践的出产使用。
对映体在甲苯溶液和3 wt% 掺杂薄膜中的gPLmax别离为1.1×10-3/1.0×10-3和2.2×10-3/2.3×10-3。理论核算得出的R/S-m-ICz-N-BN和R/S-m-prCz-N-BN皆具有很大的消旋势垒,理论上不易高温消旋。制备的CP-OLED成功的获得了显着且对称的CPEL光谱,gEL值约2 ×10-3,在已报导的面手性CP-MR-TADF资猜中处于较高水平。此外,这些分子的高度歪曲、折叠和大体积的几许结构能够轻松又有用地按捺集合引起的猝灭,成功制备了非浓度依靠的高效窄谱带发射器材,在掺杂浓度高达20 wt%时,EQEmax仍都能保持在29%左右。
这是榜首个环蕃骨架外的面手性CP-TADF资料成功使用于CP-OLED的比如,一起这也是浓度非依靠的CP-MR-TADF资料使用于器材的初次报导,为窄谱带手性发光资料供给了全新的规划战略。该作业宣布在Adv. Funct. Mater. (2025, DOI: 10.1002/adfm.202504525)上,博士研究生钟笑笙为论文榜首作者,硕士研究生席佳琪为资料组成做出了奉献,晏志平博士和李天一博士也在理论剖析方面给予了辅导,郑佑轩教授为通讯作者。
别的,郑佑轩课题组与常州大学朱卫国教授团队王亚飞教授协作,提出经过手性发光资料和电荷传输资料之间的电致激基复合物发射来构建高效 CP-WOLED的概念(图 4)。将手性发色团和非手性苯乙烯分子的无规共聚组成了手性TADF聚合物(R/S)-E-x (x = 0.02, 0.05 和 0.1),当掺入一种空穴传输资料TAPC时,经过电致激基复合物发射,完成了高效、可溶液加工的单掺杂CP-WOLED,其EQEmax为 15.1%,gEL为 2.4 × 10-3。该作业宣布在Adv. Funct. Mater. (2025, DOI: 10.1002/adfm.202418790),常州大学硕士研究生范鹏和博士华磊为文章一起榜首作者,南京大学博士研究生倪华秀在CPL测验方面做出了奉献,常州大学王亚飞教授和南京大学郑佑轩教授为通讯作者。