華南理工大學唐本忠院士團隊?趙祖金教授：新型聚集誘導延遲熒光材料

有機發光二極體（OLED）是一類基於有機半導體材料構建的，將電能轉換為光能的器件，在柔性顯示和固態照明等方面具有廣闊應用前景，備受學術界和產業界關注。有機發光材料是OLED器件的核心材料，對其性能起著決定性作用，高效率有機發光材料的開發已成為有機光電領域的一大熱點。由於高效的三線態激子利用率，不含貴金屬的純有機延遲熒光材料近年來被廣泛研究。這類材料可以極大地提高OLED器件效率，但是它們的器件通常需要複雜的摻雜工藝，製造成本相對較高，而且存在效率滾降嚴重等問題。

聚集誘導發光（AIE）材料在固態下發光性能優異，是製備非摻雜OLED器件的理想材料，能夠極大地提高器件的效率穩定性。華南理工大學唐本忠院士團隊的趙祖金教授將延遲熒光和AIE的優勢和設計理念有機結合，開發出了一類新型的有機電致發光材料—聚集誘導延遲熒光（AIDF）材料。這類材料以苯甲酮為電子受體，以吩噻嗪、吩惡嗪、吖啶、咔唑等為電子給體，結構簡單，便於大規模合成與純化，同時具有良好的熱穩定性和電化學穩定性。它們在溶液中幾乎觀察不到延遲熒光，但是在聚集狀態下卻表現出非常顯著的延遲熒光；不僅具有優異的固態發光效率，而且能夠有效緩解激子湮滅問題。

基於這類材料的非摻雜OLED器件製備工藝簡單，且具有高效率、低滾降等優異的綜合性能。所得器件的啟亮電壓低至2.5 V，最大亮度超過100000 cd m?2，電流效率、功率效率以及外量子效率分別高達59.1 cd A?1, 65.7 lm W?1和18.4%。此外，在1000 cd m?2亮度下，這些器件仍然能夠高效發光，效率滾降非常小（1.2%）。如此優異的綜合性能在已報道的非摻雜器件中處於領先水平，甚至可以跟大多數傳統的延遲熒光或磷光材料的摻雜器件相媲美。

該論文發表在Angewandte Chemie-International Edition (2017，DOI：10.1002/anie.201706752)上。該工作由碩士生黃健和博士生聶漢等共同完成，得到了國家自然科學基金和廣東省自然科學傑出青年基金等項目的資助和支持。

作為AIE概念的提出者，唐本忠院士及其團隊長期以來一直從事AIE理論機制，材料開發和技術應用等研究，其中趙祖金教授在利用AIE開發高效率固態發光材料和製備高性能OLED器件方面做了系統性的研究工作，並在近期創新性地提出了AIDF概念，製備出了一系列新型發光材料（Adv. Funct. Mater. 2017, 27, 1606458; Chem. Mater. 2017, 29, 3623；J. Mater. Chem. C 2016, 4, 3705）。作為一類特種AIE材料，AIDF材料能夠充分利用單線態和三線態激子，同時抑制高濃度激子湮滅，將為構建高效率、低滾降的OLED器件帶來突破性進展，有助於推動OLED的商業化應用。

論文鏈接：

http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201706752/epdf

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