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華南理工大學(xué)趙祖金教授課題組 Angew: 非手性發(fā)光材料實(shí)現(xiàn)高效圓偏振電致發(fā)光
2023-04-09  來源：高分子科技

  近年來，圓偏振發(fā)光（CPL）在3D顯示等先進(jìn)顯示領(lǐng)域表現(xiàn)出極大的應(yīng)用前景，開發(fā)高效的有機(jī)圓偏振電致發(fā)光器件（CP-OLED）是實(shí)現(xiàn)其顯示應(yīng)用的主要手段。通常情況下，獲得一個(gè)特定光色的CP-OLED需要制備具有相近光色的CPL材料，但是設(shè)計(jì)高性能有機(jī)CPL發(fā)光材料、克服有機(jī)CPL發(fā)光材料的制備及手性分離困難且價(jià)格昂貴等問題，仍是當(dāng)前研究的難點(diǎn)。針對(duì)上述關(guān)鍵問題，近日，華南理工大學(xué)唐本忠院士團(tuán)隊(duì)趙祖金教授等報(bào)道了一種利用非手性發(fā)光材料來實(shí)現(xiàn)高效圓偏振電致發(fā)光的策略，成功地利用所開發(fā)的近紫外圓偏振發(fā)光材料來敏化多種類型的商業(yè)化非手性電致發(fā)光材料制備了高效的CP-OLED，為制備高性能CP-OLED提供了新思路。



  該工作首先開發(fā)了一系列高性能近紫外圓偏振發(fā)光材料，這些材料不僅具有良好的熱穩(wěn)定性，優(yōu)異的光致發(fā)光效率，還能夠通過高能級(jí)反向系間竄越過程來提高激子利用率。基于此類材料制備的CP-OLED表現(xiàn)出目前近紫外CP-OLED最好的性能，外量子效率高達(dá)9.0%（@404 nm）和9.1%（@420 nm），電致發(fā)光不對(duì)稱因子（gEL）達(dá)到3.59 × 10?3，同時(shí)表現(xiàn)出極好的器件穩(wěn)定性。以所開發(fā)的近紫外圓偏振發(fā)光材料作為主體材料，將非手性商用磷光材料，熱活化延遲熒光（TADF）材料和具有多重共振性質(zhì)的（MR）TADF材料作為發(fā)光客體摻雜其中，制備了相應(yīng)光色目前報(bào)道性質(zhì)最好的CP-OLED。其中，器件外量子效率高達(dá)29.3%（@560 nm），最大亮度高達(dá)209400 cd m?2，功率效率高達(dá)120.1 lm W?1，gEL高達(dá)2.87 × 10-3。此外，基于MR-TADF材料的CP-OLED的半峰寬為44 nm，表現(xiàn)出很高的發(fā)光色純度。隨后利用近紫外圓偏振有機(jī)發(fā)光材料敏化MR-TADF材料，實(shí)現(xiàn)了外量子效率高達(dá)30.8%（@566 nm），半峰寬為45 nm的高效率高色純度CP-OLED。對(duì)多種非手性商用發(fā)光材料的普適性表明此構(gòu)筑CP-OLED策略具有潛在商用價(jià)值，為構(gòu)建高效CP-OLED提供了一種新的思路和方法。 



  該研究成果以“Efficient Circularly Polarized Electroluminescence from Achiral Luminescent Materials”為題發(fā)表在Angew. Chem. Int. Ed. ( Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202300492，Inside Cover，VIP論文)。論文第一作者為華南理工大學(xué)許樂天博士和博士研究生劉昊，通訊作者為華南理工大學(xué)趙祖金教授。該工作同時(shí)得到唐本忠院士、彭小洛、沈平川博士等的支持和幫助。該工作受到國家自然科學(xué)基金委基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目（21788102），廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金（2022A1515010315，2019B030301003，2021A1515110826）和廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目（202201010439）資助支持。


  全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202300492

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