英文标题：Conformational isomerization imparts low concentration dependence to multiple resonance thermally activated delayed fluorescence (MR-TADF) emitters

通讯作者：史益忠副教授、王凯副教授（苏州大学）、张晓宏教授（苏州大学）

作者：吴昊、史益忠、李陌缘、范孝春、黄锋、王凯、俞佳、张晓宏

       多重共振型热活化延迟荧光（MR-TADF）材料因其高色纯度和优异的器件性能而在高清（UHD）显示领域展现了广阔的前景。然而，以往报道的大多数 MR-TADF 材料因其大刚性和平面骨架而表现出严重的浓度淬灭现象。目前为止，引入大体积的空间位阻基团是解决这一问题的唯一可行途径。最近的研究表明，高度扭转的给-受体型（D-A）的TADF材料中存在构象异构现象。尽管分子式相同，近平面（QA）和近垂直（QE）构象在光物理性质和基态稳定性方面存在显著差异。QA构象表现为传统的荧光材料，而QE构象则表现为低能级的TADF发射器。由于二者的分布不同，可以实现从大量且具有高能量水平的QA构象到少量且具有低能量的QE构象之间的能量转移，从而抑制激子淬灭。

       苏州科技大学史益忠副教授与苏州大学功能纳米与软物质研究院王凯副教授、张晓宏教授合作提出了一种新的方法，即通过引入构象异构来抑制MR-TADF材料中的浓度淬灭问题。通过将双构象片段金刚烷吖啶（a-DMAc）引入到MR核心BNCz上，设计并合成了两种新型MR-TADF材料。由于连接方式不同，它们表现出不同的构象分布。在相同掺杂浓度下，相较于QE构象为主的BNCz-PDMAC，BNCz-aDMAC的构象异构作用可以在不影响色纯度的前提下有效抑制浓度猝灭。因此，基于BNCz-aDMAC的有机发光二极管（OLED）在很大的掺杂浓度范围内表现出一致的高效率，即使在30 wt%的高掺杂浓度下，也能保持23.8%的最大外部量子效率和31 nm的半峰宽。这些结果表明，构象异构可以在不破坏MR特性的情况下有效抑制浓度敏感性，并指导进一步开发具有低浓度依赖性的高性能MR-TADF材料。

图1 BNCz-aDMAC和BNCz-PaDMAC的柔性势能面扫描图和对应的构象结构

图2 (a) BN-aDMAC和(b) BN-aDMAC的EL光谱和 EQE 随亮度变化的特性图；(c) BNCz-aDMAC（蓝色）和 BNCz-PaDMAC（绿色）的 EL 峰值/FWHM/EQE 随掺杂浓度变化的曲线

Conformational isomerization imparts low concentration dependence to multiple resonance thermally activated delayed fluorescence (MR-TADF) emitters

Hao Wu, Yizhong Shi*, Moyuan Li, Xiaochun Fan, Feng Huang, Kai Wang*, Jia Yu, Xiaohong Zhang*

Chem. Eng. J. 2024, 480: 147977.

Publication Date: 15 December, 2023

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1385894723067098?via%3Dihub