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Angew. Chem. :多硼化CP-MR-TADF材料和CP-OLED器件2024-08-16
手性多重共振热激活延迟荧光(CP-MR-TADF)材料由于其可以兼具高色纯度、高发光效率和圆偏振发光(CPL)等性质特点,在制备圆偏振有机电致发光器件(CP-OLED)以实现3D和广色域显示中展现出巨大的前景。但是目前所报道CP-MR-TADF分子的骨架都局限于单硼或二硼结构,而三硼或多硼CP_MR-TADF材料仍然是当前研究中尚未探索的领域,其合成和研究会促进手性材料进一步发展,并带来新的应用可能性。

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最近,南京大学郑佑轩和李承辉教授课题组在多硼化CP-MR-TADF材料和CP-OLED研究中取得新进展。通过用位阻较小的二苯胺作为电子给体,给形成多硼结构留有足够的空间,获得了两对含有两个B-OH基团的四硼化本征型轴手性CP-MR-TADF对映体(R/S)-BDBF-BOH和(R/S)-BDBT-BOH。在甲苯溶液中,两个材料均呈现纯蓝光发射,最大发射波长分别为458和459 nm,半峰宽(FWHM)均为27 nm,CIE坐标分别为(0.14, 0.08)和(0.14, 0.09)。由于手性单元在分子前线轨道中的有效参与,(R/S)-BDBF-BOH和(R/S)-BDBT-BOH对映体在甲苯溶液中呈现出镜像对称的CPL光谱,不对称因子|gPL|分别为6.8×10-4和8.5×10-4

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与其他含B-OH基团的多硼MR-TADF结构不同,(R/S)-BDBF-BOH和(R/S)-BDBT-BOH结构中B-OH的位置特殊,从而容易形成分子内氢键,而不是形成分子间氢键。这大大减小了分子间作用力,有利于材料制备蒸镀器件。此外,还引入硫原子利用其重原子效应,加快分子的电子反系间跃迁过程,以提高(R/S)-BDBT-BOH的发光效率。因此,采用真空蒸镀法基于BDBF-BOH制备的OLED器件呈现出纯蓝光发射,最大发射波长为467 nm,FWHM为30 nm,最大外量子效率(EQEmax)达到29.5%。而基于BDBT-BOH制备的OLED器件表现出更好的性能,EQEmax达到30.1%。更重要的是,基于对映体的CP-OLED表现出明显的CPEL特性,|gEL|因子为0.59×10-3和1.2×10-3

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研究结果证明了手性多硼MR-TADF材料的重要性及其在高效CP-OLED中的应用前景。该工作增加了CP-MR-TADF材料的结构多样性,为CP-MR-TADF材料的设计提供了一定的参考和借鉴。

文信息

Li Yuan, Jun-Wei Xu, Zhi-Ping Yan, Yi-Fan Yang, Dan Mao, Jia-Jun Hu, Hua-Xiu Ni, Cheng-Hui Li,* Jing-Lin Zuo, You-Xuan Zheng*, Tetraborated Intrinsically Axial Chiral Multi-resonance Thermally Activated Delayed Fluorescence Materials

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202407277

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