芯耀
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CINNO Research產(chǎn)業(yè)資訊，中國科學(xué)院化學(xué)研究所陳傳峰課題組的研究人員在德國《應(yīng)用化學(xué)》期刊上，通過論文的形式展示了一種使用手性熱激活延遲熒光 (TADF，Thermally Activated Delayed Fluorescence) 聚合物發(fā)光材料的OLED器件。據(jù)介紹，研究人員在實(shí)驗(yàn)室中開發(fā)的這種基于手性聚合物OLED發(fā)光器件，可以以非常高的效率發(fā)出圓偏振光。
在論文摘要中，研究人員報(bào)告提出了一種手性供體-受體共聚策略，這種策略可以用來開發(fā)具有熱激活延遲熒光的手性非共軛聚合物?；诖瞬呗?，研究人員在實(shí)驗(yàn)室中合成了兩對(duì)手性聚合物(R,R)-/(S,S)-pTpAcDPS和(R,R)-/(S,S)-pTpAcBP。據(jù)介紹，這種手性供體和受體的交替共聚可以有效地分離前線分子軌道，從而讓聚合物具有非常小的能帶差（ ΔEST）和高效的TADF性能。另外在測(cè)試時(shí)，這種聚合物還以高達(dá)92%的量子產(chǎn)率發(fā)出圓偏振光。
研究人員進(jìn)一步結(jié)合溶液處理方案開發(fā)了一種發(fā)圓偏振光的有機(jī)發(fā)光二極管，其外量子效率高達(dá)22.1 %，最大亮度高達(dá)34350 nit。據(jù)介紹，這是基于手性TADF聚合物CP-OLED的首次報(bào)道，它為開發(fā)高效 CPEL 聚合物提供了有用且有價(jià)值的指導(dǎo)。實(shí)際上，基于OLED的CPEL （圓偏振電致發(fā)光，Circularly Polarized Electro-Luminescence）因其可以直接高效地產(chǎn)生圓偏振光而一直受到人們的關(guān)注，這種技術(shù)在3D顯示、光學(xué)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和光學(xué)自旋電子學(xué)等應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的潛力。
圖1展示了中國科學(xué)院化學(xué)研究所的研究人員用來展示高效圓偏振OLED用手性熱激活延遲熒光(TADF)活性聚合物的供體-受體共聚策略。研究人員報(bào)告說，他們?cè)谶@項(xiàng)研究中首次檢測(cè)到由手性TADF活性聚合物所制成圓偏振OLED發(fā)出的圓偏振光。該圖摘自德國應(yīng)用化學(xué)期刊雜志
自2018年陳傳峰團(tuán)隊(duì)首次報(bào)道基于TADF材料CP-OLED以來，TADF材料已被用于CP-OLED以實(shí)現(xiàn)高效CPEL。這種材料一直被業(yè)界認(rèn)為是OLED領(lǐng)域“第三代”發(fā)光材料，因?yàn)檫@種高效發(fā)光材料可以通過能級(jí)上的反向系統(tǒng)間交叉過程（RISC，Reverse Intersystem Crossing Process）同時(shí)利用單線態(tài)和三線態(tài)激子，這里的RISC是能量從激發(fā)三重態(tài)轉(zhuǎn)移回單重態(tài)的光物理過程。
研究人員表示，鑒于上述原因，基于TADF發(fā)光材料的OLED理論上可以實(shí)現(xiàn)100%的內(nèi)量子效率(IQE)。在光電探測(cè)器中，IQE指光子入射到光敏器件表面時(shí)，所產(chǎn)生電子數(shù)量和被吸收光子數(shù)量之間的比例。
據(jù)介紹，該研究團(tuán)隊(duì)采用手性供體-受體（D*-A）共聚策略，設(shè)計(jì)并合成了兩對(duì)手性TADF聚合物，并基于此制造了一種可以發(fā)出圓偏振光的OLED器件。這里的手性供體部分是供體分子的一部分，也是另一分子的一部分，具有剛性的三苯乙烯支架結(jié)構(gòu)。這種支架結(jié)構(gòu)可以形成手性性質(zhì)，同時(shí)避免聚合物骨架形成共軛。
另一方面，研究人員使用二苯甲酮二苯砜單元和二苯甲酮單元作為受體部分來制備聚合物對(duì)。在這之后，他們又進(jìn)一步使用這些聚合物對(duì)作為發(fā)光材料，基于溶液制程制造了一種CP-OLED器件。在實(shí)驗(yàn)室的測(cè)試過程中，該器件呈現(xiàn)了非常出色的性能，表現(xiàn)出高達(dá) 22.1% 的最大外部量子效率和高達(dá) 34,350 cd/m2 的高最大亮度。
