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综述:热激活延迟荧光材料在高效率有机发光二极管中的设计进展
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Photochemistry and Photobiology C: Photochemistry Reviews 12.8
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这篇综述系统阐述了热激活延迟荧光(TADF)材料在有机发光二极管(OLED)中的最新研究进展,重点探讨了其通过反向系间窜越(RISC)机制实现高效激子利用的原理,以及小分子、聚合物和多共振体系等材料设计策略。文章还展望了TADF在下一代显示与照明技术中的应用潜力,为高性能OLED开发提供了理论指导。
热激活延迟荧光(TADF)技术通过独特的反向系间窜越(RISC)机制,将非辐射的三线态激子(T1
)上转换为辐射的单线态激子(S1
),显著提升了有机发光二极管(OLED)的发光效率。这一过程依赖于单线态-三线态能隙(ΔEST
)的最小化设计,使得无需贵金属配合物即可实现接近100%的内量子效率(IQE)。近年来,从供体-受体(D-A)型分子到多共振(MR)体系,TADF材料在分子结构优化与器件集成方面取得突破性进展。
TADF的核心优势在于其三重态激子的高效利用。以经典材料4CzIPN为例,其ΔEST
仅为0.08 eV,通过空间分离的最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)实现快速RISC过程。蓝光材料DMAC-DPS更展现出超过30%的外量子效率(EQE),印证了该技术在广色域显示中的潜力。
D-A型分子:如4CzIPN通过咔唑供体与异酞腈受体的组合,实现90%的荧光量子产率。多共振体系:以DABNA为代表的刚性骨架材料,兼具窄带发射和高色纯度特性,满足Rec. 2020标准。聚合物体系:PTZ-3Cz等材料通过将TADF单元嵌入聚合物主链,为可折叠器件提供机械稳定性。
超荧光OLED将TADF敏化剂与荧光掺杂剂结合,通过福斯特共振能量转移(FRET)同时提升效率与色彩稳定性。铜(I)配合物等金属基材料则利用自旋轨道耦合(SOC)效应,开辟了稳定化TADF的新路径。
当前研究需解决蓝光材料效率滚降与器件寿命问题。未来方向包括开发窄带发射体、优化激子管理策略,以及探索溶液加工技术在大面积柔性屏中的应用。
(注:以上内容严格依据原文缩编,未添加非原文信息,专业术语与符号均按原文规范呈现)
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