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浙工大化工学院佘远斌科研团队在近紫外OLED材料及器件方面取得新进展

2024-02-06    

中国照明网报道

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导语: 紫外有机发光二极管(UV OLED)因其在工业、医疗和农业等领域的广泛应用前景而吸引了科研人员的关注,如高密度信息存储、化学/生物传感器、紫外线固化的激发光源、皮肤疗法、3D打印、杀菌和植物照明等。

  紫外有机发光二极管(UV OLED)因其在工业、医疗和农业等领域的广泛应用前景而吸引了科研人员的关注,如高密度信息存储、化学/生物传感器、紫外线固化的激发光源、皮肤疗法、3D打印、杀菌和植物照明等。先前报道的大多数UV OLED器件的外量子效率(EQE)一般不超过5%,主要受限于高性能UV材料分子的匮乏。因此,设计发展高性能的UV材料分子迫在眉睫,这亦是开发高效UV OLED器件的关键。

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  在设计UV材料分子时要充分考虑并兼顾多方面因素,这具有极大挑战性。首先,分子需要合适的π-共轭长度以保证其固有的宽带隙和发射颜色。其次,分子需要具备足够大的分子量来确保热稳定性和成膜稳定性,这对器件性能有重大影响。第三,调控分子激发态以充分利用电致产生的单线态和三线态激子,从而实现高效的UV OLED器件制备。最后,分子需要具有适当扭曲的构型来防止分子间的聚集,避免发光红移。因此,高性能UV材料分子的设计,及兼具高效率和高色纯度UV OLED器件的制备均有极大挑战性。

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UV双硼氧杂多环芳烃材料分子设计及其和传统多环芳烃分子的比较

  鉴于此,化学工程学院佘远斌教授团队李贵杰研究员小组设计发展了两种具有杂化电荷转移态(HLCT)性质的双硼氧杂多环芳烃(BO-PAH)分子,分别为BO-bPh和BO-Nap(bPh=联苯基,Nap=萘基)。它们可以通过简便高效的两步反应以克级规模高效合成。BO-bPh和BO-Nap在甲苯中表现出强的紫外和紫蓝色光致发光,且具有较小半峰宽,分别为25nm和37nm;量子效率分别高达98%和99%。基于BO-bPh的UV OLED在394nm处显示出高色纯度的近紫外电致发光,CIE坐标为(0.166,0.021)。实验证明该器件成功利用了电致产生的“热激子”,实现了创纪录的最高外量子效率(EQE),高达11.3%。这项工作证明了BO-PAH作为未来UV发光材料的潜力,同时为高性能UV OLED器件的制备提供了参考。

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UV发光材料的高效合成表征及UV OLED器件性能

  团队相关研究成果以“High-performance ultraviolet organic light-emitting diodes enabled by double boron-oxygen-embedded benzo[m]tetraphene emitters”为题于2024年1月4日发表在《美国化学会志》(Journal of the American Chemical Society),浙江工业大学为第一单位,李贵杰研究员为第一作者,李贵杰研究员和佘远斌教授为共同通讯作者。研究得到了国家自然科学基金的资助。

编辑:严志祥

来源:浙江工业大学化学工程学院

标签:浙工大化工学院  近紫外  OLED材料  器件  进展  

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