寧波材料所等在熱激子-深紅光OLED材料領域取得進展
憑借輕巧、靈活和自發(fā)光等優(yōu)點,有機發(fā)光二極管(OLED)被廣泛認為是主流的第三代顯示技術。而有機電致發(fā)光材料是OLED的關鍵組分之一。能夠通過高能級通道迅速發(fā)生逆系統(tǒng)間躍遷(RISC)過程的“熱激子”材料在OLED界備受關注。有研究顯示,通過熱激子路徑可以獲得理論上的100%內部量子效率(IQE)和低滾降速率。然而,紅色熱激子材料在聚集態(tài)和團簇態(tài)下仍不可避免地遭受聚集引起的淬滅(ACQ),導致相對較低的光致發(fā)光量子產(chǎn)率(PLQYs)。同時,迄今為止缺乏明確的分子設計策略來提高PLQYs。聚集誘導發(fā)光(AIE)是重要的光物理現(xiàn)象。然而,由于缺乏有效的三重激子利用策略,多數(shù)基于AIE的OLEDs效率較低。 近日,中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員葛子義和副研究員李偉,聯(lián)合華南理工大學教授蘇仕健等,提出了新穎的分子設計策略,將熱激子機制和AIE特性融合到單個分子。在新開發(fā)的分子T-IPD和DT-IPD中(圖1),通過調節(jié)受體單元的共軛長度,單重激發(fā)(S1)態(tài)的能量顯著提高至第二三重激發(fā)(T2)態(tài),從而增強了高能態(tài)的逆系間竄越過程(hRISC)(圖2)。通過引入TPA和DP-TPA給體基團,T-IPD和DT-IPD可以形成剛性和扭曲的三維幾何結構,具有適當?shù)亩娼,有效抑制了分子間π-π堆積和分子內運動,使其在固體或聚集態(tài)下呈現(xiàn)強烈的發(fā)光。同時,它們的AIE特性可以通過在聚集態(tài)下形成J-聚集體結構進一步增強。由于熱激子機制和AIE特性,研究獲得了最高12.2%的外量子效率,這是基于熱激子機制和AIE特性的深紅色OLEDs中性能最高的(圖3)。 |