发光学报 紫外深蓝OLED发光资料研讨开展
来源:小九直播nba免费观看 发布时间:2024-04-13 10:32:46,梳理了现阶段取得高效蓝紫光有机发光资料的四大要害科学问题(光色纯度与有用共轭长度、宽禁带与载流子注入/传输、器材结构的优化与挑选、资料耐久性要求),根据发光机制汇总了近十年来使用于OLED的紫外/深蓝发光资料;别的,从现在较为活泼的资料规划理论中,优选“热激子”理论和“杂化激发态”战略展现了现在其在高色纯度蓝紫光资猜中的优势,剖析了现在激子能级调控战略的开展方向。
有机电致发光二极管(Organic light-emitting diodes,OLED)具有柔性、低能耗、高分辨率等共同优势,在固态照明和平面显现等范畴现已完成了大规模商业化使用。有机电致发光资料,特别是蓝紫光资料,是推进OLED遍及商业化的首要的要素。深蓝光是完成高效节能OLED 的要害,紫外光资料在医学、环境、防伪等范畴存在广泛的使用。为推进宽禁带发光资料的规划和相关理论的完善和开展,有必要清晰电致发光和光致发光机制的差异(图1(a))。在分子规划方面,宽禁带发光资料的实质特色给器材载流子的注入和传输增加了难度,选用改变的给-受体结构(图1(b))能大大的进步载流子注入的一起操控共轭长度。此外,蓝紫光资料关于器材结构较为挑剔,关于各个功用层的要求比较高,图1(c)展现了常用的OLED器材结构。
图1:(a)光致发光与电致发光;(b)ICT 效应在 D-A 构型与非 D-A 构型中的不同体现;(c)有机电致发光二极管的常见结构
本文梳理了现阶段取得高效蓝紫光有机发光资料的四大要害科学问题(光色纯度与有用共轭长度、宽禁带与载流子注入/传输、器材结构的优化与挑选、资料耐久性要求),将近十年来电致发光峰位在430 nm以下的蓝紫光资料根据发光机制划分为磷光(图2)、传统荧光(图3)、三线)、热活化推迟荧光(图5)、“热激子”资料(图6、图7),补充介绍了含有集合诱导发光(Aggregation-induced emission,AIE)特性基团(图8)以及含多重共振结构(图9)的资料。
关于蓝紫光化合物来讲,因为磷光资料很难到达如此高的三线态能级,所以资料品种并不常见,图2展现了铱合作物异构体蓝光资料。
电致发光进程中,高的激子使用功率是进步功率的要害,具有三线态-三线态湮灭特性的荧光资料理论上可以到达62.5%的激子使用率;而热活化推迟荧光则是经过促进电致发光进程中更多的三线态激子经过反系间窜跃(Reverse intersystem crossing,RISC)进程跃迁到单线态;经过高效地捕获三线态激子,可以使得激子使用率理论上到达100%,两种机制下均存在许多高功能的蓝紫光资料。
现在较为活泼的资料规划理论中,“热激子”理论和“杂化激发态”战略在蓝紫光资料构筑中较有优势。文章具体的介绍了其在高色纯度资料构筑中的优势,图6展现了部分“热激子”紫外/深蓝资料。
别的,跟着对深蓝光发光中心菲并咪唑构效联系的深入研讨(图7(a)、(b)、(c)),在多个课题组及本课题组的研讨基础上,咱们逐渐形成 “穿插长短轴”(Crossed long-short axis,CLSA)的分子规划理念(图7(d)),并测验其与局域(Locally excited,LE)激发态/电荷转移(Charge transfer,CT)激发态的能级散布结合,逐渐凭借热激子和杂化局域电荷转移分子规划渠道,开展使用LE态(S1)的高发光功率和高能级CT态RISC的高激子使用率的优势,制备出了系列高功率的 OLED 资料(图7(e)、(f))。
图7:(a)激发态下LE和CT组分的调控;(b)平衡的 LE/CT 态散布有利于一起进步发光功率和激子使用率;(c)静水压下LE和CT态的逐渐混合和切换;(d)“穿插长短轴”概念图;(e)根据2Na-CzCN的OLED完成了高亮度下简直可忽略不计的功率滚降;(f)高效近紫外光2MCzCNMCz作为新式通用功用性主体资料的使用
含有AIE特性基团的资料在集合态下往往具有较高的荧光量子产率,可以有很大成效防止由分子密堆积导致的荧光猝灭,因而,引进AIE特性基团成为成果分子高荧光量子功率的重要手法。王筱梅教授课题组与秦安军教授课题组别离报导了具有集合诱导增强发光(Aggregation-induced emission enhancement,AIEE)特性的紫外光资料Compd.3与具有集合增强发光(Aggregation-enhanced emission,AEE)特性的紫外光资料TPBCzC1、TPBCzC2、TPBCzC3。
多重共振(Multiple resonance,MR)效应是指使用给电子和吸电子原子之间的相振效应来完成光谱窄化以进步色纯度,这类资料量子功率一般比较高。现在,蓝紫光方面有代表性的MR型资料不多。
最终,根据两个点评发光资料电致发光功能的重要目标(最大外量子功率和电致发光峰位),将文章所说到的蓝紫光资料汇总在图10中,可以精确的看出,高效的蓝紫光资料仍较为稀疏。
总归,有机电致发光资料现已取得了一系列可喜的开展,红、绿、天蓝等光色有机发光资料的开展现已日趋老练,但现在还不存在“完美无瑕”的发光机制与发光资料,唯有不停地改善改造,才干完成有机发光资料的“百色齐放”!
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