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前沿 | 華南理工蘇仕健團(tuán)隊: 平衡藍(lán)光 OLED 器件效率和壽命的新進(jìn)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(tuán)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(dāng)前，B-N 結(jié)構(gòu)發(fā)光分子已經(jīng)實現(xiàn)從深藍(lán)光到深紅光的全光譜發(fā)射，器件外量子效率達(dá)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(yán)重、壽命偏短等問題，這在藍(lán)光器件中表現(xiàn)更為明顯，因此如何平衡效率和壽命是當(dāng)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(tuán)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 S1 激子向長壽命的 T1 激子的轉(zhuǎn)換，后者會被低 T1 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(lán)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(tuán)隊，主要研究方向是有機(jī)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(jìn)行博士后研究(2020-2022 年)。長期從事有機(jī)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(jī)電致發(fā)光材料與器件，入選教育部“新世紀(jì)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(jī)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分
5-年影響因子*6.6分
最高?JCR?分區(qū)*Q1物理-應(yīng)用
CiteScore 分?11.8分
中位一審周期?29 天


Journal of Materials Chemistry A、B和C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、B和C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