2022年10月14日，Nature Photonics在線發(fā)表深圳大學(xué)楊楚羅教授團隊在OLED研究領(lǐng)域的最新成果。

純有機熱活化延遲熒光（TADF）材料由于能夠?qū)崿F(xiàn)理論上100%的內(nèi)量子效率，近十年來成為有機發(fā)光二極管（OLED）發(fā)光材料的研究熱點。近幾年，多重共振型熱活化延遲熒光（MR-TADF）材料因其具有窄譜帶發(fā)射的特性，在高清顯示上具有巨大的應(yīng)用潛力。然而，多重共振型TADF材料的反向系間竄躍速率（k_RISC）一般較慢，從而導(dǎo)致發(fā)光器件在高亮度下效率發(fā)生急劇衰減，這使得相應(yīng)的OLED器件難以兼具高效率、高色純度和低滾降等優(yōu)勢。

為了解決效率滾降的關(guān)鍵難題，深圳大學(xué)楊楚羅教授團隊將非金屬重原子硒元素嵌入多重共振骨架中合成了BNSeSe，利用重原子效應(yīng)增強材料單、三線態(tài)（S₁和T₁）軌道之間的耦合作用，從而實現(xiàn)極高的k_RISC（2.0? × 10⁶ s^-1）和光致發(fā)光量子效率（100%）。

將BNSeSe用作發(fā)光層客體材料制備的蒸鍍型OLED器件外量子效率高達36.8%，其效率滾降得到有效抑制，在1000 cd m^-2亮度下外量子效率為34%，即使是在10000 cd m^-2亮度下外量子效率仍高達21.9%，媲美銥、鉑等磷光材料器件。此外，他們首次將多重共振型TADF材料用作敏化劑制備了超熒光OLED器件，該器件最大外量子效率為40.5%，在1000 cd m^-2亮度下外量子效率為32.4%，即使是在10000 cd m^-2亮度下外量子效率仍高達23.3%，最大功率效率超過200 lm W^-1，最大亮度接近200000 cd m^-2。這一工作為解決MR-TADF電致發(fā)光器件的效率滾降問題提供了新的思路和有效途徑，在高清顯示上具有巨大的應(yīng)用前景。

相關(guān)成果以 “Efficient selenium-integrated TADF OLEDs with reduced roll-off”為題發(fā)表在國際著名期刊Nature Photonics（《自然·光子學(xué)》，影響因子39.728，中科院JCR一區(qū)，光學(xué)領(lǐng)域排名第一）。據(jù)悉， 這是深圳大學(xué)在該期刊發(fā)表的第一篇以深圳大學(xué)為第一單位的論文。深圳大學(xué)材料學(xué)院楊楚羅教授為論文唯一通訊作者，深圳大學(xué)博士后胡宇軒和助理教授繆景生為論文共同第一作者，深圳大學(xué)為本工作的唯一通訊單位。該研究得到了國家自然科學(xué)基金委員會、深圳市科技創(chuàng)新委員會以及中國博士后科學(xué)基金的資助。

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（材料學(xué)院 供稿）