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Angew. Chem. :基于多硼/氮原子杂化共振排列的窄发射橙红光材料2023-09-26
随着人们对有机电致发光二极管(OLED)显示品质要求的不断提高,具有窄发射特性的多重共振延迟荧光材料近年来受到了广泛的关注。然而,受限于光谱红移与光谱展宽之间难以平衡的矛盾点,目前发光波长超过570 nm且半峰宽低于20 nm的长波长多重共振延迟荧光材料却鲜有报道。

针对以上关键问题,苏州大学张晓宏教授、王凯副教授团队发展了一种如图所示的多硼/氮原子杂化共振排列的策略,即通过结合两种典型的硼/氮原子排列方式实现材料发光光谱红移的同时仍然保持窄的半峰宽,为发展长波长窄发射多重共振延迟荧光材料提供了新的思路。目标分子的合成采用一步硼化法,通过精确控制硼化活性位点和甲基位阻取代,成功实现了77%的较高合成产率。

 

 

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理论计算结果表明,目标分子B4N6-Me在局部骨架仍然保持了两种排列模式的前线轨道电子云分布。进一步通过振动模式分布计算发现源于对位硼/氮原子排列模式的骨架伸缩振动得到了很好的抑制,这有利于目标分子保持窄发射特性。

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在甲苯溶液中,目标分子B4N6-Me表现出发光峰位于580 nm的橙红光发光,并且半峰宽仅为19 nm,这是目前已报道长波长多重共振延迟荧光材料中半峰宽最窄的。进一步通过测试其低温荧光、磷光光谱,得到B4N6-Me的单-三重态能隙为0.19 eV,表明其具有热活化延迟荧光特性。

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最后,作者采用三元磷光敏化体系表征了B4N6-Me的电致发光性能。相应OLED器件不仅表现出半峰宽仅为27 nm的橙红光发光,而且还实现了35.8%的最大外量子效率和较小的效率滚降。该工作为解决光谱红移与光谱展宽之间难以平衡的矛盾点及发展长波长窄发射多重共振延迟荧光材料提供了新的思路。

文信息

A Quadruple-Borylated Multiple-Resonance Emitter with para/meta Heteroatomic Patterns for Narrowband Orange-Red Emission

Xiao-Chun Fan, Feng Huang, Hao Wu, Hui Wang, Ying-Chun Cheng, Jia Yu, Kai Wang* and Xiao-Hong Zhang*

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202305580