鄭佑軒課題組在《先進(jìn)材料》等報(bào)道手性發(fā)光材料及圓偏振器件方面的研究進(jìn)展
手性發(fā)光材料由于具有特殊的左、右手性結(jié)構(gòu)，除了能夠發(fā)射出普通的光致發(fā)光外，還能夠發(fā)射出圓偏振光(CPL)，以手性發(fā)光材料為發(fā)光中心制備能夠直接發(fā)射出圓偏振電致發(fā)光(CPEL)的器件，即CP-OLEDs，在3D顯示領(lǐng)域有極大的應(yīng)用前景。但國(guó)際上的文獻(xiàn)報(bào)道很少，并且器件的亮度和效率普遍很低，效率滾降嚴(yán)重，而且非對(duì)稱g因子也不穩(wěn)定，不能滿足應(yīng)用的需求。
鄭佑軒課題組一直從事高性能磷光配合物和熱延遲熒光(TADF)材料的開(kāi)發(fā)，并研究其OLED器件性能。近期開(kāi)發(fā)了一種手性鉑配合物及其磷光CP-OLEDs，最大亮度提高到 11590 cd/m2，最大外量子效率達(dá)到18.81%，半透明陰極的器件g因子相對(duì)常規(guī)結(jié)構(gòu)的器件提高了3倍(Chem. Eur. J. 2019, 25, 5672，博士生晏志平為第一作者)。并利用手性八氫聯(lián)萘酚作為新的手性源，結(jié)合TADF骨架設(shè)計(jì)合成了系列高性能的手性發(fā)光材料(CP-TADF)，具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光(AIE)等特點(diǎn)，并制備了高效率CP-OLEDs。該研究中，基于二苯胺的CP-TADF材料的發(fā)光效率達(dá)到82%，其CP-OLEDs的亮度達(dá)到25000 cd m-2，最大外量子效率為12.4%( J. Mater. Chem. C, 2019, DOI: 10.1039/C9TC01632E，研究助理吳正光博士為論文第一作者)。
在此基礎(chǔ)上，將二苯胺替換為咔唑基團(tuán)可以得到性能更加優(yōu)秀的CP-TADF分子，其發(fā)光量子產(chǎn)率高達(dá)92%，DEst只有0.037 eV。制備的摻雜CP-OLEDs亮度高達(dá)46651 cd m-2，最大電流效率為93.7 cd A-1，最大功率效率為59.3 lm W-1，最大外量子效率為32.6%。器件的效率滾降非常低，當(dāng)亮度分別達(dá)到1000、3000和5000 cd m-2時(shí)，外量子效率依然分別保持在31.7%、31.6%和30.6%。這些性能是目前報(bào)道的所有CP-OLEDs中最好的。并且器件表現(xiàn)出強(qiáng)的圓偏振電致發(fā)光信號(hào)，gEL分別為-1.94×10-3和+2.3×10-3。該工作以“Chiral Octahydro-binaphthol Compound-based Thermally Activated Delayed Fluorescence Materials for Circularly Polarized Electroluminescence with Superior EQE of 32.6% and Extremely Low Efficiency Roll-off”為題發(fā)表在Adv. Mater. (2019, 1900524)上。研究助理吳正光博士為論文第一作者，鄭佑軒教授為該論文的通訊作者，左景林教授、王毅副教授及潘毅教授也對(duì)該工作提出了寶貴建議。
以上研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金(51773088)等經(jīng)費(fèi)的資助。
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