池振国教授研究团队通过调节电子给体和受体基团的扭曲角构建HLCT分子用于高效OLED器件的制备
杂化局域-电荷转移激发态(HLCT)发光分子通过从高三重态到单重态的反向系间窜跃而实现全部激子的利用,内量子效率可以达到100%,作为发光层分子,在有机发光二极管(OLED)应用受到越来越多的关注。但是已经报道的基于HLCT的OLED的外量子效率(EQE)都不到10%,远没有达到理想的20%左右的理论EQE。
2021年,该研究团队我们通过调节苯环上电子供体基团(D)和受体基团(A)的邻、间、对取代位置,构建了三个D–π–A–π–D结构的异构体o-2CzBT,m-2CzBT和p-2CzBT。研究结果发现,随着取代位置从邻位、间位到对位的变化,空间位阻的降低导致D和A之间的扭转角减小,从而使得振子强度增加。对位取代的p-2CzBT具有更局域激发的成分,该成分引起更快的辐射衰减,从而导致荧光效率高于邻位和间位取代的o-2CzBT和m-2CzBT。正如预期的那样,基于p-2CzBT发光材料的非掺杂和掺杂的OLED器件的外量子效率(EQE)分别达到12.3%和15.0%,这也是目前报道的基于HLCT的OLED器件最高效率。

上述研究结果发表于CCS Chemistry(Xiaojie Chen,Dongyu Ma,Tiantian Liu, Zhu Chen,Zhan Yang, Juan Zhao*, Zhiyong Yang, Yi Zhang, Zhenguo Chi*. Hybridized local and charge-transfer excited state fluorophores through regulation of donor-acceptor torsion angle for highly-efficient OLEDs. CCS Chem., DOI: 10.31635/ccschem.021.202100900)。论文链接:https://doi.org/10.31635/ccschem.021.202100900。
以上研究工作得到了国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费等项目的大力支持。
