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ACS Materials Lett. | 港理工黄维扬:TTA机制光功能材料及OLEDs进展

英文原题:Recent Advances in Triplet−Triplet Annihilation-Based Materials and Their Applications in Electroluminescence

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通讯作者:黄维扬 教授,香港理工大学 ; 陶鹏 博士, 香港理工大学

作者:He Jiang (姜贺 博士), Peng Tao (陶鹏 博士), Wai-Yeung Wong (黄维扬 教授)



背景介绍

蓝色有机电致发光器件 (OLEDs)是固态照明和全彩显示的重要组成部分,但其发展远落后于绿光和红光器件,一定程度上制约着OLED的商业化进程,因此,开发具有高效率、高稳定性的蓝色 OLEDs具有重要的研究意义。基于三线态-三线态湮灭 (TTA) 机制的有机光功能材料作为一种新兴的发光材料或主体材料,因其独特的光物理特性,在制备高效稳定蓝色OLEDs方面展现出巨大的应用潜力,引起了广泛关注。因此,我们总结了TTA材料在有机电致发光领域的最新研究进展。首先简要介绍了目前实现高效率有机电致发光器件的一般工作机制,并重点阐述了TTA机制,然后系统总结了TTA材料的分子结构一般设计策略和发光器件性能。最后简要总结了TTA材料应用于OLED领域中存在的问题、挑战以及潜在的机遇。

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图1. 基于TTA机理的有机电致发光器件的工作原理(Copyright 2023, American Chemical Society)



文章亮点

近日,香港理工大学黄维扬教授团队概述了基于三线态-三线态湮灭 (TTA) 机制的有机光功能材料及其在有机电致发光器件中的研究进展。作者首先简单介绍了TTA机制工作原理,并根据不同激发方式详细介绍了TTA材料的工作机制。

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图2. 不同激发方式下的TTA工作机制(Copyright 2023, American Chemical Society)


TTA材料可作为发光材料或主体材料应用于OLEDs中,作者系统地总结了TTA材料及其在有机电致发光器件中的最新研究进展,根据不同的核心构筑单元和外围连接基团进行分类,核心构筑单元主要包括蒽和芘类,外围连接基团包括氰基、三嗪、咪唑、磷氧等。最后总结了当前基于TTA材料电致发光器件的性能。

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图3. 代表性的基于TTA材料的发光器件外量子效率与电致发光峰值关系图(Copyright 2023, American Chemical Society



总结/展望


设计开发高性能基于TTA机制的有机光功能材料,实现高效、稳定的有机电致发光器件,对于固态照明和全彩显示的发展具有重要的研究意义。作者总结了TTA材料及其在OLEDs领域的最新研究进展。根据不同激发方式对TTA工作机制进行介绍,根据不同核心构筑单元和外围连接基团对TTA材料进行分类,并总结分析材料与器件性能的关系。最后展望了TTA材料在OLEDs领域存在的挑战和应用潜力。相关论文发表在美国化学会材料学旗舰期刊ACS Materials Letters上,香港理工大学博士后姜贺为论文第一作者,黄维扬教授陶鹏研究助理教授为通讯作者。


通讯作者信息:

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黄维扬 香港理工大学

黄维扬教授,现为香港理工大学理学院院长、应用生物及化学科技学系讲座教授和欧雪明能源教授。1992年获香港大学化学专业一级荣誉学士学位;1995年获香港大学博士学位;1996至1997分别于美国德州农工大学和英国剑桥大学从事博士后研究。现为香港化学会主席;长期担任多种国际期刊的编委和国际编委顾问成员:如担任Topics in Current Chemistry主编和Journal of Organometallic Chemistry编辑。长期专注于无机化学中金属有机聚合物/配合物的设计、合成及其光电应用等领域的基础与应用研究。在2014-2020年连续七年入选为汤森路透/科睿唯安高被引科学家,在Nat. Mater., Chem. Soc. Rev., Acc. Chem. Res., Acc. Mater. Res., Nat. Commun., Adv. Mater., Energy Environ. Sci., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Funct. Mater., ACS Mater. Lett.等权威SCI期刊上发表论文800余篇,论文引用超过3万4千次,H-索引指数为87,获英国皇家化学会会士、香港裘槎基金会优秀科研者奖、英国皇家化学会过渡金属化学奖(首位华人)、国家教育部高校自然科学奖一等奖(排名第一)、亚洲化学会联合会杰出年青化学家奖、何梁何利基金科学与技术创新奖、国家自然科学奖二等奖(排名第一)、日本光化学学会亚洲及泛洋洲光化学科学家讲学奖、香港研资局高级研究学者奖、国家教育部长江学者讲座教授和香港青年科学院创院院士称号等奖项或称号。

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陶鹏  香港理工大学

陶鹏博士,现为香港理工大学研究助理教授。先后获得太原理工大学学士、硕士以及博士学位(导师:黄维 院士)。在香港理工大学从事博士后研究工作后(导师:黄维扬 教授),于2020年7月任香港理工大学研究助理教授。在Acc. Mater. Res., Adv. Funct. Mater., ACS Mater. Lett. Chem. Sci., Inorg. Chem., Adv. Optical Mater., ACS Appl. Mater. Interfaces等权威SCI期刊上发表论文40余篇,受邀撰写英文专著章节一章。主持包括国家自然科学基金在内的多项科研项目。目前研究兴趣主要包括发光过渡金属配合物、纯有机共轭光电功能材料的分子设计、合成及其光功能应用研究。


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ACS Materials Lett. 2023, 5, 3, 822–845

Publication Date: February 12, 2023

https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.2c01070 

Copyright © 2023 American Chemical Society


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