寧波材料所在窄發(fā)射綠光OLED材料與器件研究中取得突破
全球數(shù)字經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展推動(dòng)了高清顯示（UHD）技術(shù)的快速進(jìn)步。作為UHD技術(shù)的關(guān)鍵組成部分，有機(jī)電致發(fā)光顯示（OLED）技術(shù)也得到了蓬勃的發(fā)展。高性能、高色純度的窄譜帶OLED材料是發(fā)展OLED技術(shù)的核心要素，必須滿足特定的發(fā)光光譜和極窄的半峰寬要求，以符合UHD顯示的BT.2020標(biāo)準(zhǔn)。值得注意的是，當(dāng)前商業(yè)化的熒光和磷光發(fā)光體系由于半峰寬值較大，始終未能突破高清顯示技術(shù)對色純度的嚴(yán)苛要求。相比之下，基于多重共振原理的窄帶OLED材料能夠有效實(shí)現(xiàn)窄發(fā)光光譜，成為目前解決這一問題的有效途徑。
近期，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所有機(jī)光電材料與器件團(tuán)隊(duì)葛子義研究員、李偉副研究員，聯(lián)合華南理工大學(xué)蘇仕健教授開發(fā)了一系列新型的多重共振綠色電致發(fā)光材料。他們提出了一種協(xié)同調(diào)控的“雙功能基團(tuán)”調(diào)節(jié)方法，實(shí)現(xiàn)了對發(fā)射波長和半峰全寬（FWHM）值的精確控制。在經(jīng)典的藍(lán)光窄譜帶骨架DABNA中首次引入功能性二苯并[b, d]噻吩單元，顯著降低了分子骨架的單重態(tài)和三重態(tài)能量，使其在約511 nm波長下發(fā)射。第二個(gè)功能基團(tuán)分別為1,1':3',1"-三苯基、1,3-二氟苯和苯甲腈，可以微調(diào)材料的前線軌道能級(jí)，加深HOMO和LUMO能級(jí)，進(jìn)一步降低該系列分子的能帶,在甲苯稀溶液中，三個(gè)目標(biāo)分子實(shí)現(xiàn)了518.5±0.5 nm綠光發(fā)射，并保持FWHM值在18 nm左右（圖1）。在稀釋的甲苯溶液中，DBNDS-TPh、DBNDS-DFPh 和 DBNDS-CNPh 的 CIE 坐標(biāo)分別為（0.13，0.77）（0.14，0.77）和（0.14，0.76），這是首次在稀釋的甲苯溶液中實(shí)現(xiàn)CIEy值為0.77。更重要的是，基于DBNDS-DFPh的非敏化純綠色OLED在摻雜濃度為1 wt.%時(shí)，在底發(fā)射器件中CIEy值首次達(dá)到0.76，刷新了底發(fā)射綠光OLED的色純度世界紀(jì)錄；同時(shí)，基于這三個(gè)材料的OLED在CIEy 0.72-0.75范圍內(nèi)均刷新了目前底發(fā)射綠光OLED效率的世界紀(jì)錄。
該工作以“Bifunctional Group Modulation Strategy Enables MR‐TADF Electroluminescence Toward BT.2020 Green Light Standard”為題發(fā)表在國際頂級(jí)期刊Advanced Materials上（Adv. Mater., 2025, 2416224），寧波材料所吳林博士、浙江理工大學(xué)碩士研究生莘子如和華南理工大學(xué)博士研究生劉鄧輝為本文共同第一作者，寧波材料所李偉副研究員為本文的通訊作者。
該研究得到了國家杰出青年科學(xué)基金（21925506）、國家自然科學(xué)基金（22375212、U21A20331、51773212和81903743）、浙江省重大項(xiàng)目（2024C01261）和寧波市重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2022Z124、2022Z119、2022Z120）等的支持。
圖1 高性能窄譜帶綠光材料結(jié)構(gòu)及其關(guān)鍵的性能參數(shù)
（光電信息材料與器件實(shí)驗(yàn)室?? 李偉）
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