- 論文全文：Interlocked Rotaxane Enables TADF with Distinct Excited-State Structural Relaxation
- 於2026年1月29日發表於《JACS》：J. Am. Chem. Soc. 2026, 148, 5409-5418
- 作者名單：Chuan-Jing Lin, Kai-Hsin Chang, Chun-Yen Lin, Kuan-Hsuan Su, Chieh-Ming Hung, Yi-Hung Liu, Orion Shih,* Ken-Tsung Wong,* and Pi-Tai Chou,*
本系周必泰及汪根欉實驗室首次展示了以輪烷為基礎的熱活化延遲螢光(TADF) 激基複合體，其具有獨特的激發態結構鬆弛特性，並成功應用於 OLED。此設計以三嗪籠狀分子（Trz-cage）作為主體電子受體，由帶有乙二醇醚鏈的咔唑衍生物作為客體電子給體穿插其中，並在兩端以體積龐大的三苯甲烷作為阻擋基封端，從而形成輪烷型激基複合體，即電荷轉移型 CT-Rotaxane。CT-Rotaxane 的 TADF 特性可由以下證據支持：其具有微秒尺度、可被氧氣淬熄的延遲螢光；較小的單重態–三重態能隙（ΔEST = 0.084 eV）；以及在甲苯中達到 9.8 × 10⁵ s⁻¹ 的快速反向系間交越速率。值得注意的是，此輪烷型 TADF 激基複合體在溶液（τ ≈ 264 ps）與固態（τ ≈ 177 ns）中皆會發生顯著的結構鬆弛，並由量子化學計算與分子動力學模擬的結合結果加以佐證。更重要的是，這種機械互鎖的 CT-Rotaxane 成功用於製作輪烷型 OLED，實現綠光電致發光（EL），在 263 cd m⁻² 下達到 7.23% 的峰值外量子效率（EQE），在效率與操作穩定性方面分別優於參考的非輪烷型 1@Trz-cage 與 TrMe@Trz-cage 激基複合體 OLED。這些結果突顯了機械互鎖型 TADF 激基複合體作為光電應用策略的潛力。
圖一: 首度展示以輪烷為基礎的 TADF 激基複合體（CT-Rotaxane），其在溶液與固態中皆會發生顯著的結構鬆弛，並在 OLED 的操作穩定性方面展現優勢。