前沿 | 華南理工蘇仕健團(tuán)隊(duì): 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(shí)間：2024-01-31

近日，華南理工大學(xué)發(fā)光材料與器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室蘇仕健教授帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)引入不同的給體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出不對(duì)稱的 B-N 結(jié)構(gòu)分子。光物理性質(zhì)測(cè)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(guò)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(shì)。

當(dāng)前，B-N 結(jié)構(gòu)發(fā)光分子已經(jīng)實(shí)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(shí)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(wèn)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(gè)難題。

文章簡(jiǎn)介

近日，華南理工大學(xué)發(fā)光材料與器件國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室蘇仕健教授帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)引入不同的給體結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出不對(duì)稱的 B-N 結(jié)構(gòu)分子。光物理性質(zhì)測(cè)試表明，不同的給體結(jié)構(gòu)影響分子的 ΔE_ST，從而調(diào)控激發(fā)態(tài)發(fā)射過(guò)程，得到不同系間竄越速率（K_ISC）和反系間竄越速率（K_RISC）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 K_ISC有一定的反相關(guān)關(guān)系，這與 K_RISC決定效率的 TADF 器件不同。作者解釋為慢 K_ISC的客體分子抑制了輻射躍遷的 S₁激子向長(zhǎng)壽命的 T₁激子的轉(zhuǎn)換，后者會(huì)被低 T₁能級(jí)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 K_ISC的熒光材料成為最具有優(yōu)勢(shì)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(guò)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(guó)皇家化學(xué)會(huì)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(jiǎn)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(guó)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(duì)，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(guó)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(zhǎng)期從事有機(jī)及金屬配合物光電材料的設(shè)計(jì)、合成及器件應(yīng)用研究，致力于發(fā)展具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)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(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(jì)劃，國(guó)家杰出青年基金獲得者，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)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(guó)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(xiàng)。

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

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