剑桥大学与苏州大学Nature Materials: 空间限制策略构建高效电荷转移型发光材料

   电荷转移复合物是由电子给体和电子受体单元通过电荷转移作用形成的复合物，近年来,电荷转移复合物在有机半导体等科学领域的应用受到人们的重视。激发态电荷转移复合物，一般也称为激基复合物，由于能够同时利用单线态和三线态激子来发光而被广泛应用在OLED等领域。但是，很难在分子尺度上精确控制给体和受体单元的相对取向，距离以及电子耦合强度，这使基于激基复合物的发光材料的荧光量子效率普遍较低。近日，剑桥大学Richard Friend教授，崔林松博士和苏州大学廖良生教授，蒋佐权教授等人提出利用空间限制策略来构建高效电荷转移型发光材料。以刚性芴作为连接基团，巧妙地在芴的1位和9位分别引入受体和给体基团，这样不仅控制给体和受体二个平面的距离在3.5埃以下，而且使给体和受体二个平面接近平行的取向。这样带来的益处是不仅增强了给体和受体之间的电荷转移，也同时抑制了非辐射能量损失，荧光量子效率接近100%。以DM-B掺杂薄膜为发光层制备的电致发光器件最大EQE达到27.4%, 并且在亮度1000 cd/m², 器件的EQE仍然保持在24.4%以上。该研究成果为实现高效OLED材料提供了一个新的途径，同时也进一步加深了我们对电荷转移型分子中的空间电荷转移问题的理解。