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    发布时间:2018-07-06 13:53:42    点击:1543

郑佑轩和左景林课题组基于新型热致延迟荧光的研究取得新进展


    有机电致发光器件(OLED)是目前广泛应用于显示的技术,但是目前商用的OLED中蓝色像素采用的仍然是低效率荧光材料。而热致延迟荧光(TADF)是利用较小单线态能级和三线态能级差引起的快速反系间跃迁,从而使纯有机小分子实现100%内量子产率的一项新技术,较易实现深蓝光。因此,开发新的高效、高色纯度的蓝光TADF-OLED是目前该领域研究的重点和难点之一。
    最近,南京大学化学化工学院配位化学国家重点实验室的郑佑轩教授、左景林教授带领的团队与南京工业大学孟鸿教授和黄维院士带领的团队合作,设计了一种新的共振增强策略,对基于协同共振效应的热致延迟荧光进行了进一步的拓展和优化,最终得到了一例具有高效率和高色纯度的蓝光TADF-OLED,而以该材料为主体材料制备的磷光OLED器件也获得了较低的启动电压和不错的效率表现。该工作以“Peripheral amplification of multi-resonance induced thermally activated delayed fluorescence for highly efficient OLEDs”为题,在线发表在Angew. Chem. Int. Ed.上(2018, 10.1002/anie.201806323),并被主编选为"Hot Paper"。硕士生梁啸是论文第一作者,博士生晏志平、韩华博和专职科研人员吴正光博士共同参与完成了此项工作。
    基于协同共振效应的热致延迟荧光材料具有高色纯度和高效率的优点,但是分子设计较为局限,并且合成困难,同时以该类材料制备的器件效率滚降较为严重,因此该类材料目前仅有2016年一篇文献报道。在本研究工作中通过外围咔唑基团的引入,在合成路线上可以实现简单的一步脱氢上硼关环化,简化了该类化合物的合成路线,拓宽了分子设计的可能性。并且,由于外围咔唑的引入,促进了分子HOMO-1的参与,在增强分子辐射跃迁强度的同时,并不会损害中心B-N骨架的共振平衡,光致发光效率高达97%,从而实现了更高的器件最大亮度(16 593 cd/m2)、极高的器件外量子效率(32.1%)以及更低的器件效率滚降,同时保持了很高的色纯度(半峰宽26纳米)。以该材料为主体制备的磷光OLED器件同样表现出较高的性能,并且得益于该类材料优秀的载流子注入能力和器件结构的优化,使器件的驱动电压得到了大幅的降低。该工作为这类高色纯度高效率的TADF材料的设计提供了一种新的设计和合成策略,并具有一定的应用前景。
 
 
    本项研究得到了国家自然科学基金(51773088, 21631006)、中国-巴基斯坦联合基金(5161101159)和国家重点研发项目( 2018YFA0306004)的资助支持。

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