近日，華南理工大學(xué)蘇仕健教授課題組發(fā)表了題為“Sulfur-Decorated Nonaromatic Amine Emitters Towards Efficient Triplet Exciton Utilization in Organic Light-Emitting Diodes”的概念文章，介紹了含硫原子的非芳香胺類材料在有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）中的應(yīng)用進(jìn)展，展示了此類材料體系在三線態(tài)激子高效利用方面的優(yōu)勢(shì)，并指出了其目前面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
圖1. 硫原子修飾的有機(jī)發(fā)光材料通過(guò)TADF及RTP機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)三線態(tài)激子的利用 經(jīng)過(guò)三十余年的發(fā)展，OLED技術(shù)已經(jīng)取得了重大進(jìn)步，并廣泛應(yīng)用在多種顯示產(chǎn)品上。在OLED器件中，空穴和電子由電極注入后復(fù)合，按照自旋統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)律將產(chǎn)生25%的單線態(tài)激子和75%的三線態(tài)激子。開(kāi)發(fā)能夠有效利用三線態(tài)激子的高性能有機(jī)發(fā)光材料，對(duì)實(shí)現(xiàn)100%的電致激發(fā)態(tài)的利用至關(guān)重要。 與傳統(tǒng)的含碳、氫、氮等輕原子的芳香胺類發(fā)光材料相比，硫原子不僅能夠提供較強(qiáng)的給電子能力，同時(shí)其重原子效應(yīng)及高階（n=3）的外圍n電子能夠提供增強(qiáng)的自旋軌道耦合作用，在構(gòu)建高效的有機(jī)電致發(fā)光材料方面展示出較大的優(yōu)勢(shì)。目前，已有一些基于硫原子修飾的高效非芳香胺類材料的報(bào)道，在自旋軌道耦合的促進(jìn)作用下，其能夠通過(guò)熱活化延遲熒光（TADF）或室溫磷光（RTP）發(fā)光機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)器件中三線態(tài)激子的高效利用，在OLED器件中表現(xiàn)出優(yōu)異的電致發(fā)光性能。 基于此，文章依據(jù)材料的發(fā)光機(jī)制，對(duì)含硫原子的非芳香胺類TADF材料和RTP材料的分子設(shè)計(jì)規(guī)則和光物理過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)介紹，總結(jié)了其在OLED器件中的電致發(fā)光性能，并指出了此材料體系目前在OLED器件應(yīng)用中面臨的關(guān)鍵問(wèn)題和可能的解決途徑，為設(shè)計(jì)高性能有機(jī)發(fā)光材料提供了新的視角。雖然目前的研究證實(shí)了其在構(gòu)筑高效OLED器件方面的潛力，但相關(guān)材料體系的報(bào)道較少且材料的穩(wěn)定性問(wèn)題有待解決，仍需進(jìn)一步的研究探索，以實(shí)現(xiàn)高效率、高穩(wěn)定性的理想材料。 論文信息 Sulfur-Decorated Nonaromatic Amine Emitters Towards Efficient Triplet Exciton Utilization in Organic Light-Emitting Diodes Dr. Mengke Li, Prof. Shi-Jian Su Chemistry – A European Journal DOI: 10.1002/chem.202300368
