新型TADF材料可以使外量子效率提高3倍

材料牛注：一国际联合研究团队成功研制出一种新型热激发延迟荧光（TADF）材料，这是世界上首次通过系间窜越从单重态激子到三重态激子发射出绿色至深红色光波。这项研究结果将推动白色TADF发光设备在室内外的应用研究。

在过去的几十年中，对有机电致发光器件（OLED）的研究取得了很大进展。实际上，很多类型的OLED获得了广泛的市场应用，从照明光源到智能手机等都有OLED的身影。目前，几乎所有的商用OLED中都含有稀有金属元素，譬如效率高且稳定性好的铂或铱。然而，由于稀有金属价格昂贵，人们希望获得价格低且性能好的OLED。

在OLED中，空穴与电子在接触之后形成激子（exciton），譬如单重态和三重态激子，在统计意义下有25%的激子处于单重态，75%的激子处于三重态。产生的激子经过辐射衰变会以发光形式释放能量，即当激子以一种辐射跃迁方式从激发态回到基态时，释放光能，而光表现出的颜色取决于基态与激发态之间的能极差，每种颜色的发光都对应一定的能极差范围。在激子的发光过程中，会产生一些淬灭或能量重新转移的现象从而导致激子以一种非辐射跃迁过程释放能量，进而使其发光效率在一定程度上降低。此外，由于激发态与基态之间跃迁方式的复杂性，只有一部分能量最终是以光的形式通过辐射释放。

传统的荧光发射产生的三重态激子通过无辐射形式释放。因此，理想的方式是这些三重态激子被高效的转换为单重态激子，从而制造出具有高效率的OLED，并且不需要重金属原子的磷光发射。

由大阪大学工学部副教授Youhei Takeda带领的研究团队与杜伦大学物理系教授Przemyslaw Data和Andrew P. Monkman合作，在TADF研究方面取得进展，他们发现了高效TADF家族的一位“新成员”，它由新的单元核心组成。通过研究其具体的光学性质，研究人员证实了TADF是通过ISC从单重激发态（ICT）窜越到三重激发态(3LEA)。而且这种新型TADF材料可以发出近红外光波，其外量子效率（EQE）达到16%，远超通过常规荧光材料获得的极限EQE值5%。

参考地址：Triple external quantum efficiencies: New material TADF was developed

论文地址：Dibenzo[a,j]phenazine-Cored Donor–Acceptor–Donor Compounds as Green-to-Red/NIR Thermally Activated Delayed Fluorescence Organic Light Emitters

本文由材料人编辑部杨洪期提供素材，李玉飞编译，点我加入材料人编辑部。