前沿 | 华南理工苏仕健团队: 平衡蓝光 OLED 器件效率和寿命的新进展

栏目：行业资讯 发布时间：2024-01-31
近日，华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室苏仕健教授带领研究团队通过引入不同的给体结构，设计出不对称的 B-N 结构分子。光物理性质测试表明，不同的给体结构影响分子的 ΔEST，从而调控激发态发射过程，得到不同系间窜越速率（KISC）和反系间窜越速率（KRISC）的发光客体材料。

研究背景


相比于传统的给受体型热活化延迟荧光（TADF）分子，具有多重共振的B-N结构发光分子表现出窄半峰宽和超高色纯度的优势。

当前，B-N 结构发光分子已经实现从深蓝光到深红光的全光谱发射，器件外量子效率达到 40%，特别是半峰宽可以收窄至 20 nm 以下，成为实现高清/超高清显示最理想的发光客体材料。

然而，基于 B-N 结构发光分子的 OLED 器件存在着效率滚降严重、寿命偏短等问题，这在蓝光器件中表现更为明显，因此如何平衡效率和寿命是当前面临的一个难题。

文章简介

近日，华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室苏仕健教授带领研究团队通过引入不同的给体结构，设计出不对称的 B-N 结构分子。光物理性质测试表明，不同的给体结构影响分子的 ΔEST，从而调控激发态发射过程，得到不同系间窜越速率（KISC）和反系间窜越速率（KRISC）的发光客体材料。

将该系列发光分子应用于 TTA 材料为主体的 OLED 器件中，发现其器件效率与分子 KISC 有一定的反相关关系，这与 KRISC 决定效率的 TADF 器件不同。作者解释为慢 KISC 的客体分子抑制了辐射跃迁的 S1 激子向长寿命的 T1 激子的转换，后者会被低 T1 能级的主体猝灭或发生 TTA 和 TPQ，影响器件的效率和寿命。

因此，在 TTA 材料为主体的 OLED 器件中，具有慢 KISC 的荧光材料成为最具有优势的客体材料。该成果以“Reducing intersystem crossing rate of boron emitters for high-efficiency and long-lifetime deep-blue OLEDs”(《通过降低B-N结构发光分子的系间窜越速率提高深蓝光 OLED 器件的效率和寿命》)为题，发表在英国皇家化学会期刊 Journal of Materials Chemistry C 上，并入选为 hot article。


论文信息

  • 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

作者简介

白科研 博士
华南理工大学


本文第一作者，华南理工大学博士后，于中国科学院大学获博士学位（2018 年），2021 年加入华南理工大学苏仕健教授团队，主要研究方向是有机电致发光材料及其产业化应用。







李慧杨 博士
仲恺农业工程学院
本文共同通讯作者，博士，仲恺农业工程学院化学化工学院硕士生导师。先后于中国矿业大学获学士学位（2010 年）和武汉大学获博士学位(2015 年)，并随后在香港大学进行博士后研究(2020-2022 年)。长期从事有机及金属配合物光电材料的设计、合成及器件应用研究，致力于发展具有实际应用价值的分子功能材料。以第一作者或通讯作者在 Small, J. Mater. Chem. A, ACS Appl. Mater. Interfaces, ACS Sustainable Chem. Eng. 等化学、材料知名期刊发表论文十余篇，获授权发明专利十余件。





苏仕健 教授

华南理工大学
本文通讯作者，华南理工大学教授，发光材料与器件国家重点实验室固定研究人员，博士生导师。主要研究方向是有机电致发光材料与器件，入选教育部“新世纪优秀人才”支持计划，国家杰出青年基金获得者，国家重点研发计划项目“新一代有机电致发光材料与器件”首席科学家。在 Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、Matter、Nat. Commun. 等重要国际期刊上发表学术论文 200 余篇，被 SCI 收录论文引用 16000 余次，获授权发明专利 40 余项。

相关期刊

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Materials with applications in optical, magnetic & electronic devices

J. Mater. Chem. C

2-年影响因子*6.4分
5-年影响因子*6.6分
最高 JCR 分区*Q1物理-应用
CiteScore 分†11.8分
中位一审周期‡29 天


Journal of Materials Chemistry A、B和C报道材料化学各领域的高质量理论或实验研究工作。这三本期刊发表的论文侧重于报道对材料及其性质的新理解、材料的新应用以及材料合成的新方法。Journal of Materials Chemistry A、B和C的区别在于所报道材料的不同预期用途。粗略的划分是，Journal of Materials Chemistry A报道材料在能源和可持续性方面的应用，Journal of Materials Chemistry B报道材料在生物学和医学方面的应用，Journal of Materials Chemistry C报道材料在光学、磁学和电子设备方面的应用。


Editor-in-Chief

  • Natalie Stingelin

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