2024年8月19日，深圳大學(xué)材料學(xué)院楊楚羅教授團隊在國際著名期刊Nature Photonics（《自然·光子學(xué)》）上發(fā)表題為“Deep-blue organic light-emitting diodes for ultrahigh-definition displays”（面向超高清顯示的深藍光有機發(fā)光二極管）的研究論文（https://doi.org/10.1038/s41566-024-01508-w）。這也是楊楚羅教授團隊以深圳大學(xué)為唯一完成單位在Nature Photonics發(fā)表的第二篇研究論文。Nature Photonics（自然光子學(xué)）是光學(xué)領(lǐng)域（OPTICS - SCIE）排名第一的期刊，最新影響因子為32.3，屬于中科院一區(qū)期刊。
有機發(fā)光二極管（OLEDs）作為新一代平板顯示技術(shù)已廣泛使用在中小尺寸顯示屏上。高清化是顯示技術(shù)發(fā)展的趨勢之一，其對OLED發(fā)光材料提出了更高的要求。窄譜帶發(fā)射的OLEDs材料和器件是獲得高色純度和高飽和畫質(zhì)，從而滿足高清化顯示要求的關(guān)鍵。眾所周知，藍光發(fā)光材料一直是OLED顯示技術(shù)中的關(guān)鍵和瓶頸，研發(fā)高色純度的有機窄光譜藍光材料可謂是難上加難，面臨諸多挑戰(zhàn)。
近期，深圳大學(xué)楊楚羅教授團隊針對硼、氮雜稠環(huán)結(jié)構(gòu)的多重共振熱活化延遲熒光（MR-TADF）材料提出了一種“共振骨架拓展協(xié)同扭曲構(gòu)型”的分子設(shè)計策略，構(gòu)建了新型的窄光譜藍光發(fā)光分子，其兼具高剛性結(jié)構(gòu)、強旋軌耦合和最小化的成鍵/反鍵軌道特性，實現(xiàn)了極窄的發(fā)光光譜和快速的自旋翻轉(zhuǎn)。實驗結(jié)果顯示，最優(yōu)分子在甲苯稀溶液中展現(xiàn)出峰值位于458 nm的深藍光發(fā)射和僅12 nm的半峰全寬（FWHM），其反向系間竄越速率常數(shù)（kRISC）高達2.29?×?106?s?1。相應(yīng)OLED器件FWHM窄至14 nm，色坐標為（0.141, 0.050），外量子效率高達39.2%。通過進一步優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)，敏化型疊層器件實現(xiàn)了74.5%的超高外量子效率（EQE）和較低的效率滾降。該研究成功實現(xiàn)了OLED在深藍光區(qū)域色純度和發(fā)光效率的突破，為廣色域超高清OLED顯示邁出了重要一步。
深圳大學(xué)材料學(xué)院副研究員華濤、副教授曹嘯松和助理教授繆景生為本研究工作的共同第一作者，深圳大學(xué)講席教授楊楚羅為唯一通訊作者，深圳大學(xué)為唯一完成單位。該研究得到了國家自然科學(xué)基金委重點項目、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)項目、深圳市科技創(chuàng)新局、深圳大學(xué)的資助。
