10月14日,Nature Photonics在線發(fā)表深圳大學(xué)楊楚羅教授團(tuán)隊(duì)在OLED研究領(lǐng)域的最新成果。
純有機(jī)熱活化延遲熒光(TADF)材料由于能夠?qū)崿F(xiàn)理論上100%的內(nèi)量子效率,近十年來成為有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)發(fā)光材料的研究熱點(diǎn)。近幾年,多重共振型熱活化延遲熒光(MR-TADF)材料因其具有窄譜帶發(fā)射的特性,在高清顯示上具有巨大的應(yīng)用潛力。
然而,多重共振型TADF材料的反向系間竄躍速率(kRISC)一般較慢,從而導(dǎo)致發(fā)光器件在高亮度下效率發(fā)生急劇衰減,這使得相應(yīng)的OLED器件難以兼具高效率、高色純度和低滾降等優(yōu)勢。
為了解決效率滾降的關(guān)鍵難題,深圳大學(xué)楊楚羅教授團(tuán)隊(duì)將非金屬重原子硒元素嵌入多重共振骨架中合成了BNSeSe,利用重原子效應(yīng)增強(qiáng)材料單、三線態(tài)(S1和T1)軌道之間的耦合作用,從而實(shí)現(xiàn)極高的kRISC(2.0 × 106 s-1)和光致發(fā)光量子效率(100%)。
將BNSeSe用作發(fā)光層客體材料制備的蒸鍍型OLED器件外量子效率高達(dá)36.8%,其效率滾降得到有效抑制,在1000 cd m-2亮度下外量子效率為34%,即使是在10000 cd m-2亮度下外量子效率仍高達(dá)21.9%,媲美銥、鉑等磷光材料器件。
此外,他們首次將多重共振型TADF材料用作敏化劑制備了超熒光OLED器件,該器件最大外量子效率為40.5%,在1000 cd m-2亮度下外量子效率為32.4%,即使是在10000 cd m-2亮度下外量子效率仍高達(dá)23.3%,最大功率效率超過200 lm W-1,最大亮度接近200000 cd m-2。
這一工作為解決MR-TADF電致發(fā)光器件的效率滾降問題提供了新的思路和有效途徑,在高清顯示上具有巨大的應(yīng)用前景。相關(guān)成果以 “Efficient selenium-integrated TADF OLEDs with reduced roll-off”為題發(fā)表在國際著名期刊Nature Photonics(《自然·光子學(xué)》,影響因子39.728,中科院JCR一區(qū),光學(xué)領(lǐng)域排名第一)。
據(jù)悉, 這是深圳大學(xué)在該期刊發(fā)表的第一篇以深圳大學(xué)為第一單位的論文。深圳大學(xué)材料學(xué)院楊楚羅教授為論文唯一通訊作者,深圳大學(xué)博士后胡宇軒和助理教授繆景生為論文共同第一作者,深圳大學(xué)為本工作的唯一通訊單位。該研究得到了國家自然科學(xué)基金委員會(huì)、深圳市科技創(chuàng)新委員會(huì)以及中國博士后科學(xué)基金的資助。(來源:深圳大學(xué))
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