近红外技术在夜视、生物、医药、航空航天等多个领域都拥有广泛的应用前景。有机电致发光二极管（OLED）具有柔性可折叠、自发光、广视角、低能耗等优点，预示着未来显示的新方向。将OLED应用于近红外领域，近红外技术将拥有更加广阔的应用前景。近日，武汉大学杨楚罗教授团队设计合成了一种高效发光效率的近红外发光材料，由其制作的非掺杂近红外OLED器件显示了很高的电致发光效率。
在近红外光谱区，目前OLED器件发光层所采用的主要是基于重金属铱和铂的配合物磷光材料，但由于重金属配合物发光寿命过长导致器件效率滚降快、成本较高等，研究人员不断在寻找替代的纯有机发光材料。然而对于传统的有机小分子发光材料，因其无法利用三线态激子，导致其材料的理论最高激子利用率仅有25%，且当其发射光谱到达近红外区域时，发光量子产率往往更低，这两点限制了其在近红外OLED领域的发展。
武汉大学杨楚罗团队开发的基于“热激子发光”机理的新型有机近红外发光小分子材料很好地弥补了上述缺憾。他们通过精心选择给体和受体，并优化给、受体连接的方式，设计并合成了新型近红外有机发光小分子材料（NZ2TPA）。
该材料基于马於光教授团队提出的“热激子”机理，不仅能够充分利用单线态和三线态激子，而且由于其具有聚集诱导发光效应，该材料在纯膜状态下具有高达60%的发光量子产率，这是目前有机近红外发光小分子中发光量子产率的最高值。该化合物作为非掺杂近红外OLED的发光层材料时，器件的最大外量子效率达到了3.9%，这也是目前基于有机小分子的非掺杂近红外OLED器件的最高外量子效率。更重要的是该器件的效率滚降速度十分缓慢，在亮度为1000 cd m-2时，器件的外量子效率仍高达2.8%。这项研究成果为高效近红外发光材料的设计提供了一种新的思路，对近红外OLED领域的发展将起到很好的推动作用。
这一成果最近发表在Advanced Functional Materials 上，文章的第一作者是武汉大学博士研究生刘腾霄。
该论文的作者为：Tengxiao Liu, Liping Zhu, Cheng Zhong, Guohua Xie, Shaolong Gong, Junfeng Fang, Dongge Ma, Chuluo Yang
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Naphthothiadiazole Based Near-Infrared Emitter with an Unprecedentedly High PLQY of 60% in Neat Film and EQEs of up to 3.9% in Non-Doped OLEDs
Adv. Funct. Mater., 2016, 27, 1606384, DOI: 10.1002/adfm.201606384
导师介绍
杨楚罗
http://www.x-mol.com/university/faculty/13556