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高效自由基發(fā)光二極管研制成功

2018-11-30  瀏覽量:1609

來源:材料與測試網(wǎng)

 

 

 

近日,吉林大學教授李峰團隊和劍橋大學教授Richard H. Friend團隊合作,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。相關論文于11月22日在《自然》雜志發(fā)表。

 

有機發(fā)光二極管(OLED)中生成比例達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)激子實現(xiàn)100%的內(nèi)量子效率(IQE)已成為OLED領域近30年來的研究熱點。

 

李峰在認識到三線態(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,他帶領團隊于2015年首次將有機發(fā)光自由基TTM-1Cz應用于OLED發(fā)光層制成紅光器件,并證實器件的發(fā)光來源于雙線態(tài)激子。

 

在前期研究的基礎上,李峰團隊以一種自由基作為核心,以兩個咔唑衍生物作為給體,得到了兩個高效的電荷轉(zhuǎn)移態(tài)紅光自由基TTM-3NCz、TTM-3PCz。這種結(jié)構(gòu)的分子設計大幅提高了發(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團隊合作,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)光自由基在有機光電領域的應用前景,為OLED的研究開辟了新方向。

 

 

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