近日，中国科学技巧大学崔林松磨真金不怕火团队与英国剑桥大学Alexander J. Gillett博士以及北京信息科技大学柳渊磨真金不怕火协作，建议了高色纯度深蓝色有机发光材料磋议新战略，开导了一系列色纯度接近BT.2020蓝光程序的高效深蓝色发光材料我爱我爱色，在深蓝色有机电致发光二极管（OLED）色纯度和效能方面齐备新的打破，有望搞定往日4K/8K超高清披露技巧领域蓝光色纯度的伏击瓶颈。关连揣摸次序以《Excited-state Engineering Enables Efficient Deep-blue Light-emitting Diodes Exhibiting BT.2020 Color Gamut》为题，于2024年4月10日在线发表于期刊《Advanced Materials》上。
OLED动作新一代披露技巧，具有自觉光、高分别率、高柔性、低功耗和超轻薄等诸多上风，在智高手机、智能衣服缔造以及VR等产物的屏幕上取得浅近旁边。发光材料是OLED器件的中枢，对器件的发光性能，包括发光效能、色纯度和器件寿命等方面有着伏击影响。因此，磋议和开导高性能有机发光材料一直是OLED领域的揣摸要点和难点。其中，蓝光材料的开导尤为关键，因为它不仅能提供披露和照明所需的蓝光，还不错通过能量振荡经由产生红光和绿光。现时，披露技巧的看法是齐备BT.2020超高清色域程序，该程序司法了蓝光的程序色坐标（CIE）为（0.131， 0.046），以中意4K/8K超高分别率披露的需求，这对蓝色发光材料的磋议建议了新的挑战。
揣摸团队蜕变性地建议了高色纯度深蓝色OLED材料磋议新战略，行将多个咔唑给体基团引入到多重共振（MR）型电子受体单位中，酿成杂化的长程和短程电荷振荡引发态。基于此战略磋议的蓝光分子不仅具有短程电荷振荡引发态窄谱带放射的特征，并且引入的长程电荷振荡引发态有益于缩小分子的单/三线态能级差，从而大幅耕作分子的反向系间窜跃速度（见图一）。
图一：深蓝光TADF分子的稳态和瞬态放射光谱
表面计较次序进一步标明，MR型电子受体单位推崇出短程电荷振荡引发态特征，而多个咔唑给体基团的引入酿成了长程电荷振荡引发态。其中，短程电荷振荡引发态约略有用扼制分子引发态下的结构弛豫，从而齐备深蓝光的窄带放射；而长程电荷振荡引发态则能进一步减小分子的单/三线态能级差，同期增强单/三线态之间的自旋轨谈耦合，进而大幅耕作分子的反向系间窜跃速度（见图二）。关连ISC和RISC经由通过瞬态收受光谱取得了进一步考证（见图三）。此外，关于MR型电子受体单位，其刚性且平面的结构易在高浓度掺杂时发生堆积，产生较强的分子间相互作用，最终导致分子发光的红移与展宽。然而，在此战略中，多个咔唑给体基团的引入带来了大的位阻效应不错有用扼制MR受体单位的堆积，使该分子在高掺杂浓度下还是保合手深蓝光窄带放射。
图二：深蓝光TADF分子的表面计较次序
图三：深蓝光TADF分子的瞬态收受光谱
最终，基于5Cz-BO分子制备的OLED器件齐备了22.8%的最大外量子效能，其CIE值为（0.163， 0.046），CIEy值已十分接近当今的BT.2020蓝光程序，从而在效能和色纯度方面齐备了深蓝光OLED器件的新打破。同期，由于5Cz-BO具有较高的反向系间窜跃速度，不错动作敏化剂使用，最终敏化器件的最大外量子效能高达33.1%，使深蓝光敏化器件推崇出了盛大的发展后劲（见图四）。
图四：深蓝光OLED器件的结构与性能
中国科学技巧大学博士揣摸生安芮芝以及剑桥大学孙雨琦博士为本论文的共同第一作家，中国科学技巧大学崔林松磨真金不怕火、英国剑桥大学Alexander J. Gillett博士以及北京信息科技大学柳渊磨真金不怕火为本论文的通信作家。该使命取得了国度当然科学基金、中国科学技巧大学“双一流”专项基金、中国科学技巧大学微纳揣摸与制造中心、中国科学技巧大学理化科学履行中心以及中国科学技巧大学超等计较中心等撑合手。
论文连气儿：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202313602
(化学与材料科学学院、精确智能化学要点履行室、中国科学院软物资化学要点履行室、科研部)我爱我爱色