北京化工大学材料学院闫寿科

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北京化工大学闫寿科教授和任忠杰副教授团队综述：全有机热激活延迟荧光（TADF）的机理及TADF材料的研究进展

 北京化工大学材料学院闫寿科教授和任忠杰副教授团队在国际著名期刊《Nature Reviews Materials》（IF： 51.9）上发表了题为“All-organic thermally activated delayed fluorescence materials for organic light-emitting diodes”的综述文章，系统阐述并归纳了全有机热激活延迟荧光（TADF）的机理及TADF材料的研究进展。本文的共同第一作者为材料学院博士生刘玉超、李晨森，通讯作者为闫寿科教授、任忠杰副教授以及英国杜伦大学Martin R. Bryce教授。

图1. （a）典型的OLED器件结构。（b） TADF-OLED中的电致发光机理。（c）TADF-OLED器件最大外量子效率的发展历程。

  有机发光二极管（OLED）被认为是最有希望的新一代显示和照明技术而被广泛研究。第一代OLED器件是基于荧光材料，只能利用25%单重态激子，这就造成了器件工作过程中量子效率的极大损失。第二代OLED器件是基于磷光材料，尽管有机金属磷光材料可以通过重原子效应来增大自旋-轨道耦合，综合利用25%单重态和75%三重态激子，但贵重金属的使用和器件的不稳定性仍然限制了其进一步的商业化。 2009年，热激发延迟荧光（Thermally Activated Delayed fluorescence, TADF）材料开始应用于OLED。TADF材料可以通过反向系间穿越综合利用单重态和三重态激子，理论内量子效率可以达到100%，因此，它是有前途的下一代OLED材料。该综述首先介绍TADF的机理，表明三线态-单线态带隙差，自旋-轨道耦合强度，分子的刚性以及光电稳定性等都对TADF材料的效率具有明显的影响（见图1）。另外，该综述从TADF有机小分子材料、树枝状大分子材料以及聚合物材料等出发，全面介绍了目前高效TADF材料的合成策略和器件设计思路。通过合理的给受体单元的选择和设计，连接单元的引入以及扭转角的控制，TADF分子的光物理特征和发光效率可以被有效的调节。最后，对纯有机TADF材料的未来发展方向进行了展望。

  文献链接：https://www.nature.com/articles/natrevmats201820