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    发布时间:2019-05-22 09:17:32    点击:1354

郑佑轩课题组在《先进材料》等报道手性发光材料及圆偏振器件方面的研究进展


    手性发光材料由于具有特殊的左、右手性结构,除了能够发射出普通的光致发光外,还能够发射出圆偏振光(CPL),以手性发光材料为发光中心制备能够直接发射出圆偏振电致发光(CPEL)的器件,即CP-OLEDs,在3D显示领域有极大的应用前景。但国际上的文献报道很少,并且器件的亮度和效率普遍很低,效率滚降严重,而且非对称g因子也不稳定,不能满足应用的需求。
    郑佑轩课题组一直从事高性能磷光配合物和热延迟荧光(TADF)材料的开发,并研究其OLED器件性能。近期开发了一种手性铂配合物及其磷光CP-OLEDs,最大亮度提高到 11590 cd/m2,最大外量子效率达到18.81%,半透明阴极的器件g因子相对常规结构的器件提高了3倍(Chem. Eur. J. 2019, 25, 5672,博士生晏志平为第一作者)。并利用手性八氢联萘酚作为新的手性源,结合TADF骨架设计合成了系列高性能的手性发光材料(CP-TADF),具有聚集诱导发光(AIE)等特点,并制备了高效率CP-OLEDs。该研究中,基于二苯胺的CP-TADF材料的发光效率达到82%,其CP-OLEDs的亮度达到25000 cd m-2,最大外量子效率为12.4%( J. Mater. Chem. C, 2019, DOI: 10.1039/C9TC01632E,研究助理吴正光博士为论文第一作者)。
 
 
    在此基础上,将二苯胺替换为咔唑基团可以得到性能更加优秀的CP-TADF分子,其发光量子产率高达92%,DEst只有0.037 eV。制备的掺杂CP-OLEDs亮度高达46651 cd m-2,最大电流效率为93.7 cd A-1,最大功率效率为59.3 lm W-1,最大外量子效率为32.6%。器件的效率滚降非常低,当亮度分别达到1000、3000和5000 cd m-2时,外量子效率依然分别保持在31.7%、31.6%和30.6%。这些性能是目前报道的所有CP-OLEDs中最好的。并且器件表现出强的圆偏振电致发光信号,gEL分别为-1.94×10-3和+2.3×10-3。该工作以“Chiral Octahydro-binaphthol Compound-based Thermally Activated Delayed Fluorescence Materials for Circularly Polarized Electroluminescence with Superior EQE of 32.6% and Extremely Low Efficiency Roll-off”为题发表在Adv. Mater. (2019, 1900524)上。研究助理吴正光博士为论文第一作者,郑佑轩教授为该论文的通讯作者,左景林教授、王毅副教授及潘毅教授也对该工作提出了宝贵建议。
    以上研究工作得到了国家自然科学基金(51773088)等经费的资助。

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