利用氫鍵增強分子間聚集效應研發(fā)可制備高性能近紅外有機發(fā)光二極管的磷光材料

西安交通大學理學院化學學科周桂江教授團隊聯(lián)合電信學院與材料學院相關專家團隊，設計合成出一類分子結構簡單而發(fā)光性能優(yōu)異的近紅外發(fā)光材料，打破了能隙規(guī)則（energy gap law）以及傳統(tǒng)的近紅外材料合成方法復雜低效，高性能近紅外發(fā)光材料非常稀少的格局，其相關研究成果近日以《利用氫鍵增強分子間聚集效應研發(fā)可制備高性能近紅外有機發(fā)光二極管的磷光材料》為題在Wiley旗下期刊《先進科學》上發(fā)表。

近紅外光在光治療、生物成像、通信以及夜視顯示等方面具有特殊應用，在可見光OLED快速發(fā)展的過程中，最大發(fā)射峰波長超過700nm的近紅外OLED也越來越受到人們的關注。當前，受制于能隙規(guī)則以及傳統(tǒng)的近紅外材料合成方法復雜低效，絕大部分近紅外OLED的發(fā)光外量子效率都低于10%，高性能近紅外發(fā)光材料非常稀少。

有鑒于此，西安交大理學院化學學科周桂江教授課題組青年教師楊曉龍博士設計合成了一類分子結構簡單而發(fā)光性能優(yōu)異的近紅外發(fā)光材料，并與電信學院吳朝新教授以及材料科學與工程學院馬偉教授等團隊合作研究了該類材料在近紅外OLED中的應用性能及其相關機理。研究發(fā)現(xiàn)，通過改變分子結構調控分子的靜電勢強弱以及分布區(qū)域，可以增強分子間的相互作用，進而改善材料的發(fā)光性能以及載流子傳輸性能。以該材料為發(fā)光分子，采用真空蒸鍍方式制備的非摻雜OLED表現(xiàn)出非常優(yōu)異的發(fā)光性能，最大發(fā)射峰波長為724 nm，最大外量子效率達到16.7%。

該論文第一作者為理學院化學學科青年教師楊曉龍博士，通訊作者為周桂江教授、馬偉教授以及吳朝新教授。西安交大是該論文的第一作者和通訊作者單位。該研究得到國家自然科學基金、陜西省自然科學基金、博士后基金以及中央高校基本科研業(yè)務費等項目的資助以及西安交通大學分析測試共享中心的支持。