提升效率近2倍！冷门材料助力蓝色超荧光OLED“升级”

有机发光二极管（OLED）的商业化应用需要高效稳定的蓝色光源。英国杜伦大学的研究团队使用一种“出人意料”的方法来提升OLED的蓝光发射性能，他们使用ACRSA这种长期被认为是低发射体的敏化剂分子实现了更亮、更高效的蓝色超荧光OLED。当ACRSA被用作超荧光OLED的敏化剂时，蓝光发光效率提升近2倍。相关研究成果发表于Nature Photonics。（www.doi.org/10.1038/s41566-024-01395-1）

荧光发射体和三重态融合发射体常用于商业化的蓝色OLED，虽然它们能够提供可观的器件寿命，但是与蓝色磷光和热激活延迟荧光（TADF）发射体相比效率较低。节能型OLED结构仅使用蓝色像素和外部荧光颜色转换层，可以减少30%电力消耗。蓝色超荧光OLED采用该结构能有效规避材料自身缺点，它将蓝色磷光或TADF材料作为单独终端发射体的敏化剂。然而，目前基于以上材料的超荧光OLED仍缺乏深度研究：要么实现的外部量子效率仍低于TADF材料，要么无法明确解释高量子效率的根本原因。在大部分报道中，研究人员都优先选择“最好的”TADF发射体，并且在预先优化的OLED堆栈中添加少量终端发射体，但这种方式可能会给最佳状态的TADF发射体增加额外损耗，最终导致OLED性能下降。

图1 FRET的能级示意图，敏化剂：ACRSA，终端发射体：v-DABNA

该团队演示了使用ACRSA作为敏化剂的蓝色超荧光OLED，与非超荧光OLED相比其蓝光发光效率提升近2倍，外部量子效率达到30%。研究人员将该结果归因于ACRSA的刚性分子结构和实现长寿命激发态的能力。他们还演示了使用ACRSA这种绿色敏化剂并把其能量传递给蓝色终端发射体可以实现深蓝光发射。这些发现表明绿色敏化剂能够高效泵浦蓝色终端发射体，从而降低器件激发能量和提升蓝色OLED的稳定性。