最新发现！可逆转氢能实现高效OLEDs

2017-07-13 09:13

最新研究发现，通过发射前后稍微改变其化学结构的分子可提供一种新型、稳定的方法来实现高效OLEDs。

研究人员研究的机制涉及氢原子的可逆转移 - 即其阳离子核的转移 - 从发射分子中的一个原子转移到同一分子中的另一个原子，以产生有利于热激活延迟荧光（TADF）的环境。

对TADF材料进行的当前分子设计主要集中在供体和受体单元的结合。但是日本九州大学有机光子与电子研究中心（OPERA）的研究人员提出了一种基于激发态分子内质子转移（ESIPT）的方法来实现有效的TADF，而不依赖于上述供体 - 受体方案。

当发射分子被光学或电能激发时，就会自发发生ESIPT。

研究人员进行的量子化学计算表明，在转移氢原子之前，TADF是不可能发生的。在氢转移到同个分子中的不同原子之后，这就形成了能够产生TADF的分子结构。在分子发射出光后，氢转移回其初始原子。然后该分子就准备开始重复该过程。

ESIPT导致最高占有和最低未占分子轨道的分离，从而实现TADF发射的发光效率接近60%。使用该发射极的OLEDs的高外部电致发光量子效率高达14%，表明使用基于ESIPT的TADF材料可以实现有效的triplet harvesting效应。

研究人员表示，这是在设备内部和外部观察到的高效TADF的首次演示。

此次研究中使用的分子最初被合成用于产生吸光颜料。

这项研究可以扩大和加快用于高性能OLEDs的各种TADF材料的开发。

目前才刚开始探索有关此次设计战略的优势，但是其中一个特别有前景的领域与其稳定性有关。已知与此次所研究的分子类似的分子对退化具有很高的抗性，所以研究人员希望这些分子能有助于改善OLEDs的使用寿命。

该研究发表在开放式期刊ACS Central Science上。（文/Oscar译）

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