热延迟荧光(TADF)材料因其能够实现接近100%的内量子效率在有机发光二极管(OLEDs)研究领域引起极大关注。该类材料的一个设计关键是促使最高分子占有轨道(HOMO)和最低分子空轨道(LUMO)进行有效分离，实现小的单线态-三线态能量差(ΔEST)。这将有利于三线态激子进行反系间窜跃(RISC)，转换为辐射跃迁允许的单线态激子。另外，高的光致发光量子产率(PLQY)是实现TADF高效器件性能的另一个关键因素。
目前，蓝色和绿色TADF-OLEDs的外量子效率（EQE）已经超过30%。然而，红色TADF-OLEDs由于其发光材料窄带隙的特点导致非辐射跃迁相对强烈，从而难以达到或超过30%的外量子效率。近日，苏州大学廖良生教授课题组与樊健教授课题组合作，设计并制备了EQE接近30%的红色TADF-OLEDs。
该团队基于新型的刚性给体-受体(D-A)分子结构，利用不同的器件结构设计，分别制备了高效的红色、深红色、以及近红外的OLED器件，其外量子效率分别达到27.4%、28.1%和5.3%，电致发光波长分别在628 nm、648 nm和680 nm，对应的CIE坐标分别为(0.65, 0.35)、(0.66, 0.34)和(0.69, 0.30)。该研究团队的工作表明通过利用高的PLQY、高效RISC和较高的偶极子水平取向三个因素可以实现TADF材料的超高器件效率，为进一步设计并实现下一代有机显示与特殊光源提供了新的思路。
这一成果近期发表在Advanced Materials上，文章的共同第一作者为苏州大学硕士研究生张园览和冉佺。
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High-Efficiency Red Organic Light-Emitting Diodes with External Quantum Efficiency Close to 30% Based on a Novel Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitter
Yuan-Lan Zhang, Quan Ran, Qiang Wang, Yuan Liu, Christian Hänisch, Sebastian Reineke, Jian Fan, Liang-Sheng Liao
Adv. Mater., 2019, 31, 1902368, DOI: 10.1002/adma.201902368
导师介绍
廖良生
https://www.x-mol.com/university/faculty/18390
樊健
https://www.x-mol.com/university/faculty/18380
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