來源：材料與測試網(wǎng)

近日，吉林大學(xué)教授李峰團(tuán)隊(duì)和劍橋大學(xué)教授Richard H. Friend團(tuán)隊(duì)合作，研制出一種新型發(fā)光二極管，利用自由基大大提高了發(fā)光二極管的發(fā)光效率。相關(guān)論文于11月22日在《自然》雜志發(fā)表。

有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）中生成比例達(dá)75%的三線態(tài)激子通常因躍遷禁阻而不發(fā)光。因此，如何利用三線態(tài)激子實(shí)現(xiàn)100%的內(nèi)量子效率（IQE）已成為OLED領(lǐng)域近30年來的研究熱點(diǎn)。

李峰在認(rèn)識到三線態(tài)激子躍遷禁阻的本質(zhì)后，提出了雙線態(tài)激子發(fā)光OLED發(fā)光新原理，利用自由基發(fā)光材料在OLED發(fā)光區(qū)中只形成雙線態(tài)激子，雙線態(tài)激子沒有躍遷過程中的自旋禁阻問題，器件的IQE理論上是100%，從而避開了長久以來的三線態(tài)激子利用問題。

基于此，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)于2015年首次將有機(jī)發(fā)光自由基TTM-1Cz應(yīng)用于OLED發(fā)光層制成紅光器件，并證實(shí)器件的發(fā)光來源于雙線態(tài)激子。

在前期研究的基礎(chǔ)上，李峰團(tuán)隊(duì)以一種自由基作為核心，以兩個(gè)咔唑衍生物作為給體，得到了兩個(gè)高效的電荷轉(zhuǎn)移態(tài)紅光自由基TTM-3NCz、TTM-3PCz。這種結(jié)構(gòu)的分子設(shè)計(jì)大幅提高了發(fā)光自由基分子的穩(wěn)定性以及發(fā)光效率。

日前，他們通過與Richard H.Friend團(tuán)隊(duì)合作，以TTM-3NCz、TTM-3PCz摻雜薄膜為發(fā)光層制備的OLED已接近100% IQE的理論極限值，是目前為止已報(bào)道的深紅光/近紅外光發(fā)光二極管中的最高值。該研究成果展現(xiàn)了發(fā)光自由基在有機(jī)光電領(lǐng)域的應(yīng)用前景，為OLED的研究開辟了新方向。