基于咔唑类给体分子的给-受体型热活化延迟荧光材料研究进展

热活化延迟荧光(Thermally activated delayed fluorescence,TADF)材料是新一代发光材料,可以通过吸收环境中的热量使分子的三重态转换为单重态,理论上激子利用率达到100%,量子效率大大提高,在有机发光二极管(Organic light-emitting diode,OLED)中有广阔的应用前景。给-受体(Donor-acceptor,D-A)型的纯有机分子是关注度较高的一类TADF分子。其中咔唑作为一种给体单元,易经其他取代基修饰形成新给体,使D-A分子具有较小的最低三重态和单重态的能级差ΔEST,是经常选用的给体基团。另外,理论计算在研究咔唑衍生物分子的TADF性质,预测其在OLED中的性能方面发挥了重要作用。本文综述了基于不同咔唑类给体构筑的D-A结构的TADF分子,依据咔唑分子上取代基的不同,具体介绍了近五年各类TADF分子的结构特点和发光效率,重点讨论了这些分子在器件应用方面的性能,并且结合理论计算分析的结果总结了可能改变D-A型TADF性质的因素,期望能够为未来设计和合成性能更加优异的含咔唑给体的D-A型TADF分子提供有价值的研究思路。

给体和受体取代的苯乙烯衍生物的π-π相互作用

具有电子给体(D)和电子受体的给-受体(D-π-A)分子, 由于在光诱导下可以产生分子内电荷转移(ICT)激发态, 可作为非线性光学和光电转换等材料[1,2]. D-π-A分子由于共轭体系一端是推电子取代基, 另一端是吸电子取代基, 所以其HOMO能级较高, LUMO能级较低[3,4], 在基态容易发生HOMO-LUMO非定域化作用(π-π相互作用). 为进一步研究不同取代基对π-π相互作用的影响, 我们设计合成了以不同长度烷基链的氨基[(CH3)2N, (C12H25)2N, (C18H37)2N]作为给体、弱的受体吡啶基和强的受体吡啶盐基取代的6种苯乙烯衍生物, 利用稳态电子光谱研究了这些给-受体分子的聚集行为. 结果发现, D-π-A分子除了ICT激发态的特殊电荷分离功能外, 在基态有很强的聚集作用.