英文原题：Aggregation-Induced Delayed Fluorescence Luminogens with Accelerated Reverse Intersystem Crossing for High-Performance OLEDs
作者：Jingwen Xu, Xiangyu Zhu, Jingjing Guo, Jianzhong Fan, Jiajie Zeng, Shuming Chen, Zujin Zhao* and Ben Zhong Tang
通讯作者：赵祖金，华南理工大学
纯有机延迟荧光材料能够通过反向系间窜越（RISC）过程来有效利用三线态激子，有利于提高OLED器件的激子利用率，引起了相关研究领域的强烈兴趣。对这类材料而言，加快RISC过程有利于抑制高电压下高浓度三线态激子的湮灭，对于提高器件的效率和稳定性有重要意义。根据费米黄金法则，加快系间窜越过程的有效方法可以通过提高旋轨耦合（SOC）常数或者减小单线态和三线态能级差（ΔEST）来实现。通常情况下，引入卤素等重原子能够有效地提高分子的旋轨耦合常数，但是卤素的存在也往往导致分子固态发光效率减弱。如何通过分子设计获得同时具有高固态荧光量子产率、快速RISC过程的延迟荧光材料具有很大的挑战性。
近日，华南理工大学唐本忠院士、赵祖金教授团队通过在聚集诱导延迟荧光（AIDF）分子中引入氯原子，大大加快了分子的RISC过程，成功获得了一系列具有高固态荧光量子产率、短延迟荧光寿命的发光分子。通过对比研究发现，随着氯原子的引入，分子聚集态下荧光量子产率有所提高（70.4−73.0%），SOC作用有了显著的提升（图1），并且实验测试的ΔEST也明显减小（0.016−0.019 eV），这不仅使延迟荧光寿命变短（0.42−0.76 μs），而且使延迟荧光对温度的依赖性显著降低。利用这类分子制备的非掺杂OLED器件的最大电流效率、功率效率和外量子效率分别达到了76.6 cd A-1、75.2 lm W-1和21.7%，并且效率滚降很低（图2），与没有氯取代的分子相比，电致发光性能提高明显。值得注意的是这类分子还可以在大范围掺杂比例（5−90 wt%）下用于制备掺杂OLED器件，器件性能稳定，对掺杂浓度不敏感，最大电流效率、功率效率和外量子效率分别达到了100.1 cd A-1、104.8 lm W-1和 29.1%（图3）。这些研究结果表明氯代AIDF分子不仅电致发光性能优异，而且对于器件制备工艺的高度容忍性，在实际应用中具有巨大潜力。
图2. 基于氯代AIDF分子的非掺杂OLED器件性能曲线
图3. 基于氯代AIDF分子的掺杂OLED器件性能曲线
以上成果近期发表在ACS Materials Letters 上，华南理工大学博士研究生徐静文和硕士研究生朱翔宇共同为文章的第一作者，赵祖金教授为通讯作者。
Aggregation-Induced Delayed Fluorescence Luminogens with Accelerated Reverse Intersystem Crossing for High-Performance OLEDs
Jingwen Xu, Xiangyu Zhu, Jingjing Guo, Jianzhong Fan, Jiajie Zeng, Shuming Chen, Zujin Zhao,* Ben Zhong Tang
ACS Materials Lett., 2019, 1, 613-619, DOI: 10.1021/acsmaterialslett.9b00369
Publication Date: October 25, 2019
Copyright © 2019 American Chemical Society
https://www.x-mol.com/university/faculty/7059
https://www.x-mol.com/university/faculty/26982
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