《Nature Photonics》：高效窄发射稳定的纯蓝色超荧光OLED！

有机发光二极管（ OLED ）是未来几代显示器的一种有前途的光源技术。尽管取得了巨大的进步，但生产具有足够颜色纯度、寿命和应用效率的蓝色 OLED 仍然具有挑战性。

在这里，来自日本九州大学的研究人员报告了纯蓝色（CIE）坐标为（0.13,0.16）OLED，具有高效率（1000时的外部量子效率为32%）、窄发射（半宽最大19 和良好的稳定性（初始亮度的95%）。该设计基于两单元堆叠串联超荧光OLED，具有改进的单重态激发态能量转移，从显示热激活延迟荧光（TADF）的天蓝辅助掺杂剂到纯蓝色发射极。随着对器件制造和程序的更严格控制，预计器件寿命将进一步提高，以与商用荧光蓝色OLED相媲美。相关论文以题目为“Stable pure-blue hyperfluorescence organic light-emitting diodes with high-efficiency and narrow emission”发表在Nature Photonics期刊上。

论文链接：

https://doi.org/10.1038/s41566-020-00745-z

寻找窄发射、高稳定性、高效率的纯蓝色OLED一直是20多年来研究的挑战，消耗了大量的资源。到目前为止，它仍然是有机电子学中最困难的问题，因此传统的纯蓝色荧光材料仍然被工业上用作蓝光发射器。显示100%内部量子效率的纯蓝色OLED运行寿命非常短的一个原因是存在高度反应性的“热”三重态激子，这些激子通过长寿命三重态的激子湮灭事件生成，如三重态-三重态和三重极化子相互作用：这些高能粒子对周围的有机材料产生不利影响，导致器件退化。此外，为了限制使用三重态激子的纯蓝色发射体的高能激子，一般认为作为“主体”或“辅助掺杂剂”的有机分子必须具有比发射体更高的三重态能量。因此，研究人员的目标是开发出比纯蓝色发射体具有更高三重态激发能的材料

。同时，这种材料中分子的单重态激发态能量总是高于三重态激发态能量。高单重态激发态和高三重态激发态能量对周围材料的电化学稳定性都是致命的。为了提高纯蓝色OLED的使用寿命，必须防止通过纯蓝色发射极及其周围材料的三重态激发态发生这种不必要的化学反应。因此，为了获得稳定的纯蓝色OLED，必须设计一个具有短三重态寿命的发射层以保持其高电化学稳定性，以及一个能够快速消耗三重态激子以降低器件内部三重态激子密度的OLED架构。根据理想纯蓝色OLED的这些要求，在这里展示了不仅蓝色/深蓝色而且天蓝色能量供体的概念验证使用，展示了TADF作为辅助掺杂剂来敏化纯蓝色发射极。（文：爱新觉罗星）

图1 |光物理特性。

图2 |纯蓝色OLED性能。

图3 |亮度随操作时间的变化（初始亮度为1000  cd m −2 ).

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