本文重點:

1. 平面定向的發(fā)光偶極必須在時域和能量域上都展現(xiàn)延伸的各向異性動力學(xué),這是研發(fā)高效OLEDs的必要條件。

2. 通過在平面定向的Exitplex雜合體中引入Ir(ppy)2(acac),可以抑制主賓體散射,使發(fā)光偶極的各向異性動力學(xué)延伸至微秒量級。

3. 采用延伸各向異性動力學(xué)的Ir(ppy)2(acac):雜合體系統(tǒng)成功實現(xiàn)了高達34.01%的外量子效率。

   
   

明志科技大學(xué)有機電子研究中心主任兼工程學(xué)院副院長劉舜維教授、中國臺灣大學(xué)化學(xué)系汪根欉教授以及美國田納西大學(xué)先進材料與制造工程研究所材料科學(xué)系胡斌教授三方研究團隊,近日共同在《先進光學(xué)材料》(Advanced Optical Materials)期刊發(fā)表研究報告。該研究基于平面定向的Exitplex雜合體[BCzPh:CN-T2T]主體,使用包括時間解析和穩(wěn)態(tài)兩種光聚合物各向異性度量方法,全面研究了發(fā)光偶極在時間和能量兩個維度的各向異性動力學(xué)特征。

研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),相較于隨機定向的發(fā)光偶極,設(shè)計能夠形成平面定向的發(fā)光偶極是研發(fā)高效OLEDs的關(guān)鍵方法之一,這可以顯著提高光的提取效率。但是,平面定向的發(fā)光偶極必須同時在時域和能量域都展現(xiàn)足夠的偏振記憶效應(yīng),使各向異性動力學(xué)延伸至整個發(fā)光壽命時間范圍,這才能大程度地增強OLED的光提取率。該研究充分證明,這種延伸的各向異性動力學(xué)是研發(fā)高效OLEDs的必要條件。

研究團隊將平面配置的紅色磷光體Ir(ppy)2(acac)以很低的摩爾濃度分散于平面定向的Exitplex雜合體[BCzPh:CN-T2T]主體之中,構(gòu)建了發(fā)光層。結(jié)果發(fā)現(xiàn),平面定向的雜合體主體可以通過抑制主賓體之間的庫侖散射,顯著延長磷光體發(fā)光偶極的各向異性動力學(xué),使其從納秒量級延伸到微秒量級,與磷光壽命時間范圍相當。這滿足了采用Ir(ppy)2(acac):雜合體系統(tǒng)來提高OLED光提取效率的必要時域條件。

更重要的是,研究還發(fā)現(xiàn),在抑制主賓體庫侖散射的情況下,高能態(tài)的發(fā)光偶極也可在雜合體主體的作用下維持延伸的各向異性動力學(xué),而不會隨著熱電子從高能態(tài)松弛至LUMO而隨機化。這是由于雜合體主體的偏振記憶效應(yīng)不僅影響低能態(tài),也可維持高能態(tài)發(fā)光偶極的平面定向分布。

綜合時域和能量域兩個維度的研究結(jié)果可以看出,發(fā)光偶極延伸的各向異性動力學(xué)是研發(fā)高效OLEDs的必要條件。最終,采用延伸各向異性動力學(xué)的Ir(ppy)2(acac):雜合體系統(tǒng)成功實現(xiàn)了高達34.01%的外量子效率。該成果為進一步提升OLED性能提供了有力指導(dǎo),將促進高效OLED顯示技術(shù)的進一步研發(fā)。

本次研究,團隊采用了光焱科技Enlitech所設(shè)計生產(chǎn)的超低光源光致發(fā)光量子產(chǎn)率高校量測設(shè)備LQ-100X-PL,Enlitech所設(shè)計的LQ-100X-PL采整合型設(shè)計,精心嚴選高檔用料材質(zhì),設(shè)備壽命長,且擁有軟、硬件整合與調(diào)校,憑借光焱科技多年量測PLQY經(jīng)驗,出場即校正完成,即裝即用,可大幅免除自行搭建設(shè)備的難度與光強不足等擾人問題。

LQ-100X-PL采用LED光源設(shè)計,整體結(jié)構(gòu)緊湊,尺寸僅502.4mm(L) x 322.5mm(W) x 352mm(H),可整合手套箱,并在搭配定制樣品盒下,不論研究產(chǎn)品是薄膜、粉末、液體型態(tài),讓研究人員十秒內(nèi)完成待測物量測裝載,超快速精準且方便進行PLQY量測,無須煩惱樣品尺寸與積分球開口尺寸兩難問題,整體量測結(jié)果精準、重復(fù)性高,更可以進行原位時間光譜解析,量測數(shù)據(jù)經(jīng)得起投稿審查時高品質(zhì)要求,且加上光焱科技Enlitech專業(yè)服務(wù)與銷售團隊服務(wù),更能為PLQY量測進行把脈,讓客戶將心力專注于研究。