深圳大学材料学院杨楚罗教授团队在圆偏振电致发光领域取得突出进展

来源: 发布时间:2022-04-13 12:55 点击数: Views

圆偏振热活化延迟荧光(CP-TADF)材料由于其不含贵金属、100%内量子效率等优点,近年来受到人们的广泛关注。目前,CP-TADF分子主要采用两种分子设计策略:一是目前普遍采用的“手性微扰”策略,即将手性源通过化学键连接在非手性TADF分子结构上,实现圆偏振发光(CPL)。“手性微扰”的CP-TADF分子,由于手性源一般离发光基团较远,导致相应材料的发光不对称因子(g)普遍较小,且由于其扭转给体-受体结构和手性源的结构弛豫,导致发光光谱一般较宽。另外一种可称为“固有手性”策略,即通过抑制两个非手性的生色团在三维空间上的旋转来构筑手性发光体骨架。“固有手性”的CP-TADF分子需要利用手性高效液相色谱法进行手性对映异构体的拆分,不可避免地导致了制备成本的增加。

针对上述问题,深圳大学杨楚罗教授课题组提出了一种简单有效的策略,将手性给体和非手性受体分子进行搭配构筑手性激基复合物作为主体,非手性多重共振-热活化延迟荧光(MR-TADF)材料作为客体,实现了窄带发射的高效率圆偏振电致发光,其电致发光的半峰宽(FWHM)为42 nm, 最大外量子效率EQE可达33.2%,电致发光不对称因子(gEL)为2.8 × 10-3(图1),是目前报道的窄光谱圆偏振OLED器件的最高效率。该工作通过手性激基复合物主体诱导非手性的客体产生了圆偏振电致发光,为实现高效率和高不对称因子的圆偏振电致发光提供了一种简单通用的策略,预期将对CP-OLED器件的发展起到很好的推动作用。

相关成果Research Article的形式发表在Advanced Materials(影响因子30.849,中科院JCR一区,材料领域的TOP期刊)上,全文链接见:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ adma.202109147

近两年, 杨楚罗教授团队在圆偏振发光材料及其圆偏振OLED研究领域取得了一系列重要进展。发展了一个新型的刚性结构的手性给体,选择不同的电子受体进行搭配,可实现从蓝光到橙红光的CP-TADF的圆偏振电致发光,相应的器件取得了23.7%的最大外量子效率和2.4 × 10-3的电致发光不对称因子 (Mater. Horiz., 2021, 8, 547-555);基于三配位氮杂环铱配合物的固有手性与辅助配体手性的结合,获得了一对绿光铱配合物对映异构体,使用半透明的银作为阴极,所制备的半透明CP-OLEDs的电致发光不对称因子达到7.7 × 10-3,相应的器件外量子效率为18.8%,为目前所报道的半透明OLEDs的最高效率(Adv. Funct. Mater., 2021, 31, 2102898)。

以上研究得到了国家自然科学基金委员会、深圳市科技创新委员会、深圳大学的大力支持。

(材料学院)