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熊祖洪教授课题组在有机发光二极管的器件物理研究领域取得新进展​
发布时间: 2020-09-22 17:46:19   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

近日,利用有机发光二极管(OLEDs)中激发态的指纹式磁效应曲线作为一种灵敏高效的探测工具,物理科学与技术学院熊祖洪课题组在有机半导体明星材料¾红荧烯(Rubrene)中发现了一个有利于增强器件发光效率的激子演化通道,即激子的高能态反向系间窜越(High-Level Reverse Intersystem Crossing (HL-RISC)T2®S­1®S0+hn)过程,并通过调控器件载流子浓度、工作温度、客体掺杂浓度以及控制器件结构对该HL-RISC通道的产生条件、正常与反常的物理行为表现以及如何实现高效率发光和低效率滚降等方面进行了详细探究。相关成果“Achievement of High-Level Reverse Intersystem Crossing in Rubrene-Doped Organic Light-Emitting Diodes”“Abnormal Current Dependence of High-Level Reverse Intersystem Crossing Induced by Dexter Energy Transfer from Hole-Transporting Layer”“Full Confinement of High-Lying Triplet States to Achieve High-Level Reverse Intersystem Crossing in Rubrene: A Strategy for Obtaining the Record-High EQE of 16.1% with Low Efficiency Roll-Off”相继被国际知名期刊《The Journal of Physical Chemistry Letters,《Journal of Materials Chemistry C》和《Advanced Functional Materials》接收发表。西南大学为成果的第一单位,汤仙童博士为第一作者,熊祖洪教授为唯一通讯作者。 


OLEDs在平板显示和固态照明领域具有广阔的应用前景,尽管基于有机发光的手机显示屏和电视已开始市场化,但进一步提升其发光效率和延长其使用寿命仍然是该领域的两大研究方向。因理论上能够实现100%的内量子效率,具有常规RISC (T1®S­1)通道的热活化延迟荧光(Thermally-assisted delayed fluorescence, TADF)有机材料和具有HL-RISC (T2®S­1)过程的有机半导体是目前OLEDs领域的热点研究体系,这是由于无论是RISC还是HL-RISC都可以将占激子总数3/4的不发光三重态T激子转变成发光的单重态S激子,从而实现发光效率的成倍增强。显然,研究这些激子及其前驱体(precursor, 如极化子对(polaron-pair))和TADF材料以及激基复合物材料中电荷转移态(charge-transfer states)激子的形成机制及其演化规律对进一步认识OLEDs的器件物理和设计制造高效率OLEDs具有重要的科学意义和应用价值。近年来,熊祖洪课题组一直致力于采用有机半导体光电子器件中多种微观过程具有的指纹式磁效应(包括magneto-conductance、magneto-electroluminescence、magneto-photoluminescence以及magneto-photocurrent)曲线,系统深入地研究了多种有机光电子体系的器件物理并取得了一系列研究成果。相关成果以熊祖洪教授为通讯作者和西南大学为第一单位在Physical Review Applied (IF=4.658)、 Applied Physics Letters (IF=3.597, 82种nature index期刊之一)、The Journal of Physical Chemistry Letters (IF=7.81, 82种nature index期刊之一)、The Journal of Physical Chemistry C (IF=4.404)、Journal of Materials Chemistry C (IF=7.059)、Physical Chemistry Chemical Physics (IF=3.735)以及ACS Applied Materials & Interfaces (IF=8.758)、Advanced Functional Materials (IF=16.836, 82种nature index期刊之一)、Advanced Optical Materials (IF=8.286)、Scientific Reports (IF=4.576)以及Organic Electronics (IF=3.31)等国际知名期刊上先后发表了20余篇高质量学术论文,获准国家发明专1项。

 

论文连接:

https://doi.org/10.1002/adfm.202005765


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