Ru(II)-(双齿环金属化芳香配体)发色团的固有77K磷光特性和计算模型：其相对较低的非辐射速率常数源于发射态和基态之间的低自旋轨道耦合驱动的振动耦合振幅
作者研究了 Kasha 型发射 Ru（双齿环金属化芳香配体）、[Ru(pzpy)2(CM)]+ 离子发色团（CM=1-苯基异喹啉、2,3-二苯基吡嗪和1,4-二氮杂三苯撑，pzpy=2-吡唑-1-基吡啶）的光诱导弛豫。这是首次报道纯 Ru-（双齿 CM）发色团的磷光行为。磷光发色团的 77 K 光诱导弛豫特性表明，在 670-900 nm 的发射区域，发射量子产率高于参考 Ru-bpy（bpy=2,2′-联吡啶）发色团。Ru-CM 发色团的这种现象可以归因于它们在 77 K 非辐射速率常数（kRAD）下的异常低的幅度，尽管它们的辐射速率常数并不显著。为了研究 Ru-CM 和 Ru-bpy 发色团之间 77 K 光诱导行为弛豫的差异，我们使用了计算模拟，应用了 kRAD 的基本形式和与温度无关的 kRAD 方程，其中包括计算的自旋轨道耦合值。
- Intrinsic 77 K Phosphorescence Characteristics and Computational Modeling of Ru(II)-(Bidentate Cyclometalated-Aromatic Ligand) Chromophores: Their Relatively Low Nonradiative Rate Constants Originating from Low Spin−Orbit Coupling Driven Vibronic Coupling Amplitudes between Emitting and Ground States, Inorg. Chem., 2024, DOI: 10.1021/acs.inorgchem.4c03390
苯基邻位连接供-受体的苯并噻唑基二氟化硼化合物空间调控，用于OLED的TADF发光材料
乌克兰利沃夫国立理工大学设计、合成了两种咔唑电子供体、苯并噻唑稠合硼杂环受体，通过苯邻位连接的染料，并对其进行了光谱研究。由于硼杂环单元的空间效应，染料在晶态时表现出不同的构象。分子间大量氢键作用、分子堆积中非常弱的π-π堆积，导致强烈的固态发光，晶体的光致发光量子产率分别为40%和18%，基于主体的发光层的光致荧光量子产率为50%和42%。
这些化合物显示出聚集诱导发光和热激活延迟荧光（TADF）。电离势（IP）和电子亲和势（EA）值表明，所开发的染料具有良好的电荷注入能力和双极电荷传输性能。通过渡越时间测量，检测了染料层中的空穴和电子的传输。苯并噻唑基二氟化硼配合物在1.35 × 106 V cm-1 的电场下显示出1.5×10-4 和 0.7×10-4 cm2 V-1 s-1 的高电子迁移率。因此这些染料用作有OLED的发射体是非常成功的，其外部量子效率分别为 15% 和 13%。我们的研究标志着固态发射二氟化硼染料领域的一个关键进展，该染料可以作为 TADF 发射器应用于OLED。所得结果表明，苯邻位连接供体-受体染料中，受体单元的取向对 TADF 活性有显著影响。
其中逆向系间窜跃速率、自旋轨道耦合矩阵元，采用AMS软件中ADF模块计算得到。
- Sterically Tuned Ortho-Phenylene-Linked Donor–Acceptor Benzothiazole-Based Boron Difluoride Complexes as Thermally-Activated Delayed Fluorescence Emitters for Organic Light-Emitting Diodes, ACS Appl. Mater. Interfaces 2024, DOI: 10.1021/acsami.4c12662
对称性破缺三重激发态增强红色余辉实现普遍余辉读出
分子振动通常是使发光失活的因素。如果存在分子运动元素增强发光，则利用分子运动增强发光则可以成为一条设计指南。作者报告了对称破缺分子运动的巨大贡献，该运动增强了供体-𝝅-供体共轭发色团中的红色持久室温磷光（RTP）。氘代形式的供体-𝝅-供体发色团，表现出高效的红色持久 RTP，产率为 21%，寿命为 1.6 秒。磷光速率常数（kp）的动力学计算表明，对称破缺运动在选择性促进 kp，而不增加最低三重态激发态的非辐射跃迁方面，起着至关重要的作用。
高效红色持久 RTP 的分子能够实现长波长激发，表明在明亮室内环境中用白色发光二极管手电，观察余辉读数的适用性，大大扩宽了余辉防伪的应用范围。
- Symmetry-Breaking Triplet Excited State Enhances Red Afterglow Enabling Ubiquitous Afterglow Readout, Bahadur Sk and Shuzo Hirata, Adv. Sci. 2024, 11, 2308897
从分子到器件：预测和验证 OLED 中铱荧光粉的光学取向
由于其轻薄的结构、独特的电性能和相关的各种可能应用，OLED 现在广泛应用于智能手机、电视、笔记本电脑和可穿戴设备中。虽然在优化和理解影响外部量子效率（EQE）的方面已经取得了很大进展，但是在寻找新发射体化合物的设计原理方面，仍有改进的空间。
EQE的一个贡献来源，是给定宿主基质中发射体的分子取向。在这项工作中，作者使用分子模拟方法，对一组已经发表的均配 Ir 卡宾发射体，和一组在德国达姆施塔特默克公司合成的发射体材料进行采样，这些发射体材料包括均配、杂配 Ir(ppy)3衍生物。
作者将这些模拟与取向参数和 EQE 的不同测量相结合，所有这些测量都是在相同的条件下，用相同的材料堆栈进行的。观察到了模拟和实验之间很好的一致性，发现发射极分子的水平取向似乎是导致更高 EQE 的主要因素。
- From Molecule to Device: Prediction and Validation of the Optical Orientation of Iridium Phosphors in Organic Light-Emitting Diodes, Carl Degitz etc, Chem. Mater. 2023, 35, 1, 295–303
在水汽环境条件下准 2D 钙钛矿薄膜中的光增亮实现高性能 LED
准二维钙钛矿因其高辐射复合和优异的稳定性，为照明和显示应用提供了新的机会。然而很少有人关注它们在环境储存下的自稳定性/工作操作。本文研究了准二维钙钛矿/聚环氧乙烷（PEO）薄膜，在环境储存下显示出不可预见的光增亮效应（即 100 天后光致发光量子产率从 55% 增加到 74%）。与之形成鲜明对比的是，在黑暗/惰性气氛下储存的那些显示出显著下降，降至 38%。这种违反直觉的现象，是对在物理吸附的水分子存在下，表面 Br 空位钝化引起的辐射复合率增加的反应，这得到了原位/异位 X 射线光电子能谱和密度泛函理论计算的证实。
利用这一令人惊讶的效应，成功制造出使用准 2D 钙钛矿/PEO 滤色器的稳定发光二极管（LED），在工作环境条件下实现了≈400 小时@10 毫安的高稳定性，与具有 3D 计数器的 LED 相比提高了 20 倍。因此，这项研究揭示了水钝化对准二维钙钛矿薄膜光学/结构性能的影响的独特见解，拓宽了它们在操作环境条件下的应用。
- Holy Water: Photo-Brightening in Quasi-2D Perovskite Films under Ambient Enables Highly Performing Light-Emitting Diodes, Yanyan Duan etc, Adv. Funct. Mater. 2023, 33, 2209249