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前沿 | 華南理工蘇仕健團隊: 平衡藍光 OLED 器件效率和壽命的新進展

欄目:行業(yè)資訊 發(fā)布時間:2024-01-31
近日,華南理工大學(xué)發(fā)光材料與器件國家重點實驗室蘇仕健教授帶領(lǐng)研究團隊通過引入不同的給體結(jié)構(gòu),設(shè)計出不對稱的 B-N 結(jié)構(gòu)分子。光物理性質(zhì)測試表明,不同的給體結(jié)構(gòu)影響分子的 ΔEST,從而調(diào)控激發(fā)態(tài)發(fā)射過程,得到不同系間竄越速率(KISC)和反系間竄越速率(KRISC)的發(fā)光客體材料。

研究背景


相比于傳統(tǒng)的給受體型熱活化延遲熒光(TADF)分子,具有多重共振的B-N結(jié)構(gòu)發(fā)光分子表現(xiàn)出窄半峰寬和超高色純度的優(yōu)勢。

當前,B-N 結(jié)構(gòu)發(fā)光分子已經(jīng)實現(xiàn)從深藍光到深紅光的全光譜發(fā)射,器件外量子效率達到 40%,特別是半峰寬可以收窄至 20 nm 以下,成為實現(xiàn)高清/超高清顯示最理想的發(fā)光客體材料。

然而,基于 B-N 結(jié)構(gòu)發(fā)光分子的 OLED 器件存在著效率滾降嚴重、壽命偏短等問題,這在藍光器件中表現(xiàn)更為明顯,因此如何平衡效率和壽命是當前面臨的一個難題。

文章簡介

近日,華南理工大學(xué)發(fā)光材料與器件國家重點實驗室蘇仕健教授帶領(lǐng)研究團隊通過引入不同的給體結(jié)構(gòu),設(shè)計出不對稱的 B-N 結(jié)構(gòu)分子。光物理性質(zhì)測試表明,不同的給體結(jié)構(gòu)影響分子的 ΔEST,從而調(diào)控激發(fā)態(tài)發(fā)射過程,得到不同系間竄越速率(KISC)和反系間竄越速率(KRISC)的發(fā)光客體材料。

將該系列發(fā)光分子應(yīng)用于 TTA 材料為主體的 OLED 器件中,發(fā)現(xiàn)其器件效率與分子 KISC 有一定的反相關(guān)關(guān)系,這與 KRISC 決定效率的 TADF 器件不同。作者解釋為慢 KISC 的客體分子抑制了輻射躍遷的 S激子向長壽命的 T激子的轉(zhuǎn)換,后者會被低 T能級的主體猝滅或發(fā)生 TTA 和 TPQ,影響器件的效率和壽命。

因此,在 TTA 材料為主體的 OLED 器件中,具有慢 KISC 的熒光材料成為最具有優(yōu)勢的客體材料。該成果以“Reducing intersystem crossing rate of boron emitters for high-efficiency and long-lifetime deep-blue OLEDs”(《通過降低B-N結(jié)構(gòu)發(fā)光分子的系間竄越速率提高深藍光 OLED 器件的效率和壽命》)為題,發(fā)表在英國皇家化學(xué)會期刊 Journal of Materials Chemistry C 上,并入選為 hot article。


論文信息

  • Reducing intersystem crossing rates of boron emitters for high-efficiency and long-lifetime deep-blue OLEDs

    Keyan Bai, Mengke Li, Xiaofeng Tan, Lei Dai, Kaichun Liang, Huiyang Li,* Shi-Jian Su*

    J. Mater. Chem. C, 2023,11, 16159–16167
    https://doi.org/
    10.1039/D3TC03025C

作者簡介

白科研 博士
華南理工大學(xué)


本文第一作者,華南理工大學(xué)博士后,于中國科學(xué)院大學(xué)獲博士學(xué)位(2018 年),2021 年加入華南理工大學(xué)蘇仕健教授團隊,主要研究方向是有機電致發(fā)光材料及其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。







李慧楊 博士
仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院
本文共同通訊作者,博士,仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院碩士生導(dǎo)師。先后于中國礦業(yè)大學(xué)獲學(xué)士學(xué)位(2010 年)和武漢大學(xué)獲博士學(xué)位(2015 年),并隨后在香港大學(xué)進行博士后研究(2020-2022 年)。長期從事有機及金屬配合物光電材料的設(shè)計、合成及器件應(yīng)用研究,致力于發(fā)展具有實際應(yīng)用價值的分子功能材料。以第一作者或通訊作者在 Small, J. Mater. Chem. A, ACS Appl. Mater. Interfaces, ACS Sustainable Chem. Eng. 等化學(xué)、材料知名期刊發(fā)表論文十余篇,獲授權(quán)發(fā)明專利十余件。





蘇仕健 教授

華南理工大學(xué)
本文通訊作者,華南理工大學(xué)教授,發(fā)光材料與器件國家重點實驗室固定研究人員,博士生導(dǎo)師。主要研究方向是有機電致發(fā)光材料與器件,入選教育部“新世紀優(yōu)秀人才”支持計劃,國家杰出青年基金獲得者,國家重點研發(fā)計劃項目“新一代有機電致發(fā)光材料與器件”首席科學(xué)家。在 Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Matter、Nat. Commun. 等重要國際期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文 200 余篇,被 SCI 收錄論文引用 16000 余次,獲授權(quán)發(fā)明專利 40 余項。

相關(guān)期刊

圖片
Materials with applications in optical, magnetic & electronic devices

J. Mater. Chem. C

2-年影響因子*6.4
5-年影響因子*6.6
最高?JCR?分區(qū)*Q1物理-應(yīng)用
CiteScore 分?11.8
中位一審周期?29 


Journal of Materials Chemistry ABC報道材料化學(xué)各領(lǐng)域的高質(zhì)量理論或?qū)嶒炑芯抗ぷ?。這三本期刊發(fā)表的論文側(cè)重于報道對材料及其性質(zhì)的新理解、材料的新應(yīng)用以及材料合成的新方法。Journal of Materials Chemistry A、BC的區(qū)別在于所報道材料的不同預(yù)期用途。粗略的劃分是,Journal of Materials Chemistry A報道材料在能源和可持續(xù)性方面的應(yīng)用,Journal of Materials Chemistry B報道材料在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用,Journal of Materials Chemistry C報道材料在光學(xué)、磁學(xué)和電子設(shè)備方面的應(yīng)用。


Editor-in-Chief

  • Natalie Stingelin

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