A Twist in Biphthalimide-Based Chromophores Enables Thermally Activated Delayed Fluorescence

发色团 荧光 扭转 光化学 材料科学 光电子学 化学 光学 物理 几何学 数学
作者
Sanchari Debnath,Pria Ramkissoon,Amy L. Vonder Haar,Ulrike Salzner,Trevor A. Smith,Andrew J. Musser,Satish Patil
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:36 (9): 4607-4615 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.4c00373
摘要

Thermally activated delayed fluorescence (TADF) emitters, which convert nonemissive triplets into emissive singlets, have garnered tremendous impetus as next-generation organic electroluminescent materials. Employing donor–acceptor (D–A) designs to produce intramolecular charge transfer (ICT) states is considered an attractive strategy to effectively reduce the singlet–triplet (ΔEST) gap, thereby enhancing reverse intersystem crossing (rISC) in TADF emitters. Herein, we report two ICT chromophores (BP-1TPA and BP-2TPA) utilizing a rational design strategy based on a twisted biphthalimide acceptor core integrated with varying triphenylamine donors. We accomplish efficient TADF emission with a high photoluminescence quantum yield (PLQY) of ∼80% at ambient conditions from poly(methyl methacrylate)-doped films of these chromophores. Twisting the acceptor core ensures the separation of natural transition orbitals, leading to small ΔEST and generates an intermediate triplet excited state to facilitate rISC. The present study, therefore, sheds light on how delayed fluorescence can be realized from a simple twisted phthalimide core by rational molecular engineering and enables new insights toward exploring the aromatic imide class of molecules as potential organic light-emitting materials.
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