在有机发光二极管(OLED)中,所有三重态激子都可以通过基于热激活延迟荧光(TADF)发射器的反向系统间交叉(RISC)获得光。为了实现高效的TADF,RISC应该是快速的。
因此,为了实现快速RISC,在本研究中,报告了一种新型TADF发射体,即TpIBT tFFO。TpIBT-tFFO与IB-TRZ进行了比较,后者包含相同的电子供体和受体片段,特别是亚氨基二苄基和三嗪部分。TpIBT-tFFO基于最近提出的一种分子设计策略,称为最佳距离倾斜面对面排列(tFFO),而IB-TRZ是一种传统的直键型分子。
根据量子化学计算,TpIBT tFFO预计会有一个非常大的RISC速率常数kRISC,因为根据tFFO策略的设计,不仅最低三重态,而且第二最低三重态都接近最低激发单重态。
IB-TRZ有两种不同的构象,导致双重发射。相反,由于良好的填充,在tFFO系统中构象固定为1,导致TpIBT-tFFO的单峰发射。
与IB-TRZ相比,TpIBT-tFFO表现出TADF型行为,并提供了更高的光致发光量子产率(PLQY)。TpIBT-tFFO的kRISC测定为6.9×106s−1,它是仅由H、C和N原子组成的分子中的最高值之一。
基于TpIBT-tFFO的OLED的外量子效率远高于基于IB-TRZ的OLED。本研究证实了tFFO设计实现快速RISC的有效性。研究发现,基于tFFO的发射体表现出一个额外的特征,能够控制供体和/或受体片段的分子构象。
在tFFO概念的基础上,我们开发了一种贯穿空间型分子,即TpAT tFFO,它被证明可以实现非常大的kRISC>107秒−1,尽管它只由H、C和N原子组成。
有机分子TpAT-tFFO具有快速逆向系统间交叉,可用于制造高效的有机发光二极管。
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