用于提高OLED应用中倒置单重态-三重态（INVEST）发射体振荡器强度的对称性破缺策略

《Physical Chemistry Chemical Physics》：Symmetry-breaking strategy for enhanced oscillator strength in inverted singlet–triplet (INVEST) emitters for OLED applications

本研究通过七氮杂萘酮（Hz）核心与共轭供体-受体（D-A）取代的对称破缺策略，设计出高性能的逆单重-三重发光体（INVEST）分子。计算表明，该策略能实现ΔE_ST低至-0.305 eV和f_osc高达0.175，其中HzDA1分子表现出最佳性能，验证了对称破缺对提升INVEST发光效率的有效性，为高效OLED开发提供了新路径。

　　

由于能够通过快速的反向系统间跃迁（RISC）高效捕获三重态激子而无需热激活，倒置单重态-三重态（INVEST）发射体已成为下一代有机发光二极管（OLEDs）的有希望的候选材料。然而，大多数INVEST发射体的振荡器强度（f_osc）较低，且发光效率有限。在这里，我们探索了使用七氮芴（Hz）核心作为平台，通过采用共轭供体-受体（D-A）取代策略来设计高性能的INVEST发射体。这种方法可以精确控制单重态-三重态能隙（Δ_E_ST），同时实现能隙的反转并提高振荡器强度（f_osc）。使用时间依赖密度泛函理论（TDDFT）对八种经过D-A取代的INVEST衍生物进行了计算评估，其中自旋缩放的长程校正双杂化泛函可靠地预测了低至-0.305 eV的倒置Δ_E_ST值和高达0.175的f_osc值。所设计的分子还表现出快速的RISC（k_RISC ≈ 10^6 s^-1）和辐射荧光速率（k_r ≈ 10^7 s^-1），这一点通过使用有限温度DFT的静态电子相关分析得到了验证。其中，HzDA1显示出最高的性能指标（FM），突显了对称性破坏在提升INVEST性能方面的有效性。总体而言，这项工作展示了一种合理的分子设计策略，以克服INVEST发射体的固有局限性，为开发具有增强三重态捕获能力的高效OLEDs提供了途径。