同分异构策略:调控热活化延迟荧光材料光电特性的新思路

有机发光二极管(OLED)是新一代平板显示和固态照明技术,受到科学界和产业界的高度关注。有机发光材料作为电光转化的核心组分,是影响OLED器件性能和稳定性的关键材料。新型有机发光材料的设计与开发一直是OLED的研究热点。自2009年日本九州大学Adachi课题组首次成功将热活化延迟荧光材料作为发光材料引入到OLED中以来,热活化延迟荧光材料由于其高效、廉价、易于制备和不含贵重金属等备受关注,被认为是继传统荧光材料和重金属磷光材料之后最有发展潜力的第三代有机发光材料。尽管近些年报道的热活化延迟荧光材料获得了可以媲美重金属磷光材料的高效率,但是仍然存在一些急需解决的问题,例如:(1)热活化延迟荧光材料的结构还较少,用于构建高效热活化延迟荧光材料的电子给受体单元有待拓展;(2)热活化延迟荧光材料的分子结构、电子结构与光电特性之间的关系有待进一步探索;(3)大部分基于热活化延迟荧光材料的OLED器件效率衰减较快,这主要归因于热活化延迟荧光材料具有较长的延迟荧光寿命,易造成电致发光激子的猝灭。

AOMyangchuluo

最近,武汉大学化学与分子科学学院杨楚罗教授、龚少龙副教授和云南大学吕正红教授课题组合作利用邻菲咯啉单元作为新型的电子受体构建了一系列兼具高发光效率和较短延迟荧光寿命的热活化延迟荧光材料,发展了通过“同分异构策略”调控热活化延迟荧光材料的单-三重态分裂能、延迟荧光寿命和发光效率等光电性能的新方法,揭示了其分子结构与光电性能的一些内在关联,构筑了兼具高效率和低效率衰减的OLED器件,其最大外量子效率接近19%,实现了100%的激子利用率。此项研究不仅拓展了热活化延迟荧光材料的结构,而且为优化热活化延迟荧光材料的光电特性以及提升其器件性能提供了切实可行的简单途径。相关工作发表在Advanced Optical Materials (DOI: 10.1002/adom.201600304)。

 

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