金国范教授团队在中科院一区TOP期刊《Chinese Chemical Letters》(IF 9.6)上发表了题为“Asymmetrical carbazole-benzonitrile-based TADF emitters designed by alternate donor-acceptor strategy”的研究论文。文章链接:https://doi.org/10.1016/j.cclet.2025.110817该文提出了一种简单而有效的策略,通过分子边缘的D和A与异供体和受体的协同作用来缩短TADF发射体的延迟寿命。设计的非对称TADF分子具有纳秒级的延迟寿命,为高性能OLEDs提供了很大的前景。
图1. 绿色发射器和天蓝色发射器的EQE。
图 2. 3DPh 和 2DPh 化合物的结构(上,括号中的值为晶体数据)以及它们在B3LYP/6-31G(d)水平通过高斯计算的 FMO 和 NTO 分布(下)。
图 3. 两种化合物的 X 射线单晶衍射结构:3DPh(左)和2DPh(右)。
一对基于咔唑-苯腈的不对称刚性发射子是通过分子边缘交替供体和受体基团的策略产生的。由于线性定位的供体以及最低单重态和三重态激发态的不同激发特征之间的强自旋轨道耦合,局部和非局部电荷转移态的形成加速了自旋翻转过程。这种分子设计导致了大约 100 ns 的显著短延迟寿命。使用这两个发射器展示了具有 13% 和 9.1% 最高外部量子效率(EQE) 的高性能OLEDs。值得注意的是,这些器件在(超)高亮度下充分保持了高效率,在1 000 cd/m2和 10 000 cd/m2时,绿光发射器分别达到最大 EQE 的 96% 和 67%,天蓝色发射器分别为 87% 和 54%,这应该归因于通过大幅缩短延迟寿命来抑制激子猝灭。这些发现说明了具有交替供体和受体基团的分子外围设计基序的实用性,以缩短延迟的寿命及其在高性能 OLEDs 中的潜力。
本文共同第一作者为江苏大学药学院2023级硕士研究生柴田甜。我院金国范教授为通讯作者,江苏大学药学院为唯一通讯单位。