华南理工大学赵祖金教授课题组 Angew: 非手性发光材料实现高效圆偏振电致发光

2023-04-09 来源：高分子科技

近年来，圆偏振发光（CPL）在3D显示等先进显示领域表现出极大的应用前景，开发高效的有机圆偏振电致发光器件（CP-OLED）是实现其显示应用的主要手段。通常情况下，获得一个特定光色的CP-OLED需要制备具有相近光色的CPL材料，但是设计高性能有机CPL发光材料、克服有机CPL发光材料的制备及手性分离困难且价格昂贵等问题，仍是当前研究的难点。针对上述关键问题，近日，华南理工大学唐本忠院士团队赵祖金教授等报道了一种利用非手性发光材料来实现高效圆偏振电致发光的策略，成功地利用所开发的近紫外圆偏振发光材料来敏化多种类型的商业化非手性电致发光材料制备了高效的CP-OLED，为制备高性能CP-OLED提供了新思路。

该工作首先开发了一系列高性能近紫外圆偏振发光材料，这些材料不仅具有良好的热稳定性，优异的光致发光效率，还能够通过高能级反向系间窜越过程来提高激子利用率。基于此类材料制备的CP-OLED表现出目前近紫外CP-OLED最好的性能，外量子效率高达9.0%（@404 nm）和9.1%（@420 nm），电致发光不对称因子（g_EL）达到3.59 × 10^?3，同时表现出极好的器件稳定性。以所开发的近紫外圆偏振发光材料作为主体材料，将非手性商用磷光材料，热活化延迟荧光（TADF）材料和具有多重共振性质的（MR）TADF材料作为发光客体掺杂其中，制备了相应光色目前报道性质最好的CP-OLED。其中，器件外量子效率高达29.3%（@560 nm），最大亮度高达209400 cd m^?2，功率效率高达120.1 lm W^?1，g_EL高达2.87 × 10^-3。此外，基于MR-TADF材料的CP-OLED的半峰宽为44 nm，表现出很高的发光色纯度。随后利用近紫外圆偏振有机发光材料敏化MR-TADF材料，实现了外量子效率高达30.8%（@566 nm），半峰宽为45 nm的高效率高色纯度CP-OLED。对多种非手性商用发光材料的普适性表明此构筑CP-OLED策略具有潜在商用价值，为构建高效CP-OLED提供了一种新的思路和方法。

该研究成果以“Efficient Circularly Polarized Electroluminescence from Achiral Luminescent Materials”为题发表在Angew. Chem. Int. Ed. ( Angew. Chem. Int. Ed. 2023, e202300492，Inside Cover，VIP论文)。论文第一作者为华南理工大学许乐天博士和博士研究生刘昊，通讯作者为华南理工大学赵祖金教授。该工作同时得到唐本忠院士、彭小洛、沈平川博士等的支持和帮助。该工作受到国家自然科学基金委基础科学中心项目（21788102），广东省基础与应用基础研究基金（2022A1515010315，2019B030301003，2021A1515110826）和广州市科技计划项目（202201010439）资助支持。

全文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/anie.202300492

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（责任编辑：xu）

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