最新发现!可逆转氢能实现高效OLEDs
作者:yobo官网 发布时间:2022-01-13 01:29
本文摘要:最近的研究发现,通过在发射前后稍微改变分子的化学结构,可以获得一种新的稳定的方法来构建高效的有机发光二极管。研究人员研究的机制涉及氢原子的共轭迁移——即它们的阳离子核的迁移——从被剥离分子中的一个原子迁移到同一分子中的另一个原子,从而为热转录延迟荧光创造不利的环境(TADF)。 目前TADF材料的分子设计主要集中在施主和受主单元的融合上。

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最近的研究发现,通过在发射前后稍微改变分子的化学结构,可以获得一种新的稳定的方法来构建高效的有机发光二极管。研究人员研究的机制涉及氢原子的共轭迁移——即它们的阳离子核的迁移——从被剥离分子中的一个原子迁移到同一分子中的另一个原子,从而为热转录延迟荧光创造不利的环境(TADF)。

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目前TADF材料的分子设计主要集中在施主和受主单元的融合上。然而,日本九州大学有机光子和电子中心(OPERA)的研究人员已经明确提出了一种基于激发态分子内质子转移(ESIPT)的方法来构建有效的TADF,而不依赖于上述施主-受主方案。当剥离分子被光或电能激发时,ESIPT不会再自发发生。

研究人员进行的量子化学计算表明,在转移到氢原子之前,TADF不太可能再次发生。氢移动到同一分子的不同原子后,这就构成了产生TADF所需的分子结构。分子被提离光后,氢来回移动到它原来的原子。然后分子打算开始重复这个过程。

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ESIPT导致最低占据分子轨道和较低未占据分子轨道的分离,使得TADF的闪烁效率接近60%。这种发射体的有机电致发光器件的量子效率约为14%,这表明基于电致发光材料的TADF材料可以建立有效的三重场效应。研究人员回应说,这是TADF第一次在设备内外仔细观察高效的演示。

这项研究中使用的分子最初是用来生产吸光颜料的。这项研究可以不断扩大和减缓用作高性能有机电致发光器件的各种TADF材料的研发。

目前,我们才刚刚开始探索这种设计策略的优势,但最有前途的一个领域与它的稳定性有关。与本研究中研究的分子相似的未知分子具有很高的耐开发性,因此研究人员希望这些分子有助于延长有机发光二极管的使用寿命。

这项研究发表在公开期刊《美国科学》上。


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