在OLED器件应用中,噻咯衍生物作为一类重要的光电材料,长期面临着三线态激子利用效率低下以及缺乏高效深蓝光电致发光材料的挑战。具体来说,传统噻咯衍生物在OLED器件中的外量子效率一直难以突破5.8%的瓶颈,且深蓝光电致发光材料的选择极为有限,其器件效率普遍不超过3.6%。这些问题严重制约了噻咯衍生物在OLED领域的应用潜力和性能提升。
为解决上述核心问题,该项目通过深入研究和创新设计,提出了一系列具有HLCT(杂化局域和电荷转移激发态)特性的噻咯衍生物结构设计方案。首先,通过分子结构改性,研发了一类能够高效利用三线态激子的噻咯衍生物,这些衍生物具有局域杂化电荷转移激发态特征,显著提升了OLED器件的外量子效率。具体而言,通过这项技术,OLED器件的最大外量子效率分别达到了6.1%和9.1%,实现了对原有瓶颈的突破。进一步地,项目团队对噻咯发光团进行了结构修饰,得到了新的噻咯化合物,这些化合物在OLED器件中的应用使得外量子效率提升至了前所未有的13.0%。此外,针对深蓝光电致发光材料匮乏的问题,项目通过双苯基稠环噻咯的结构修饰,成功实现了深蓝光发射的噻咯基OLED器件,且其外量子效率达到了5.4%,显著优于已报道的同类材料。
该技术成果在多个方面展现出显著的竞争优势和创新性。首先,通过分子结构改性和发光团修饰,项目成功突破了噻咯衍生物在OLED器件中三线态激子利用效率低下的难题,实现了外量子效率的显著提升,为OLED器件的性能优化提供了新思路。其次,深蓝光电致发光材料的研发成功,填补了该领域高效材料的空白,满足了市场对高性能深蓝OLED器件的迫切需求。此外,该技术成果已发表在国际高水平学术期刊上,共计6篇学术论文,充分证明了其学术价值和实践意义。最后,作为原始创新成果,该技术在科学研究和技术服务业领域具有广阔的转化前景和巨大的市场潜力,有望为OLED产业的发展注入新的活力。
20250718
科学研究和技术服务业
目前科技成果在噻咯类光电材料的制备、合成、及其应用在电致发光器件的性能优化等技术方面较为成熟,以这种材料为发光层制备得到的器件外量子效率可达13.0%,部分材料应用到器件中可实现深蓝光发射,CIE坐标为 (0.13, 0.15)。科技成果转化处于初始尝试阶段。
期望拟合作方在量产材料的合成和器件应用的大规模生产方面能有资金、场地、设备和人员等方面的支持。
仅限国内转让
该科技成果转化预期能改善蓝光电致发光器件的发光效率和稳定性,同时也能提高社会相关领域人员的就业率。
北京市自然科学基金外籍学者“汇智”项目
北京市科学技术委员会;中关村科技园区管理委员会
该项目研究围绕噻咯衍生物等光电材料的三线态激子利用和深蓝光电致发光光色等问题,设计开发了一系列高效电致发光材料并研究了这类发光材料的聚集态光电性能,实现了噻咯的深蓝光电致发光、高效三线态激子利用,进一步突破了该类衍生物应用在电致发光器件(OLED)中的外量子效率,相关研究成果已发表在国际高水平学术期刊上,共计6篇学术论文。研究内容涉及到的具体关键指标突破为:噻咯衍生物应用在OLED器件中一直未能实现三线态激子利用,其器件效率一直未能突破5.8%。我们通过分子结构改性,研发了一类高效三线态激子利用率的局域杂化电荷转移激发态特征的噻咯衍生物,实现了OLED器件最大外量子效率6.1%和9.1%等。进一步对噻咯发光团的结构修饰得到的噻咯化合物应用于OLED器件中提升器件的外量子效率至13.0%,这是迄今为止报道的基于噻咯发光层OLED的最高器件外量子效率。此外,蓝光电致发光的噻咯衍生物材料欠缺,已报道的这类材料应用在OLED器件中效率不超过3.6%;我们通过双苯基稠环噻咯的结构修饰,实现了深蓝光发射的噻咯基OLED器件且外量子效率达5.4%。
