香港科技大学教授唐本忠院士、华南理工大学马东阁教授：聚集诱导发光（AIE）材料应用于高效率的圆偏振电致发光
近日，香港科技大学唐本忠院士和华南理工大学马东阁教授团队在Adv. Funct. Mater.发表了题为Highly Efficient Circularly Polarized Electroluminescence from Aggregation-Induced Emission Luminogens with Amplified Chirality and Delayed Fluorescence的文章，该团队设计并合成了一系列具有聚集诱导发光性能（AIE）和延迟荧光性质的含手性联萘结构的发光对映体。由于其扭曲的分子内电荷转移效应（TICT），这些分子在不同极性的溶剂中可以产生从绿色发射到红光发射的发光性能。同时，它们的固体粉末显示出明亮的固体发光性能，表现出强烈的AIE现象。利用这些手性的AIEgens作为CPOLED的发光层，其掺杂器件最高可达到9.3%的外量子效率和+0.026/-0.026的gEL (gEL, 对电致圆偏振发光的非对称性程度定量化的值)，其未掺杂器件最高可达到3.5%的外量子效率和+0.06/-0.06的gEL。与掺杂的CPOLED相比，由于未掺杂的CPOLED的发光层具有更强烈AIE效应，所以未掺杂的 CPOLED器件显示出更高的gEL和更小的电流效率的滚降。
图1：合成、单晶分析和理论计算
A：化学结构式；
B：单晶结构图；
C: 分子前线轨道的电子云分布图
图2 ：光物理性质
A：室温下在甲苯中的S-BN-CF，S-BN-CCB，S-BN-DCB和S-BN-AF的吸收光谱；
B：室温下在甲苯中的S-BN-CF，S-BN-CCB，S-BN-DCB和S-BN-AF的荧光光谱；
C： 不同的THF/H2O混合溶剂中荧光光谱；
D：不同的THF/H2O混合溶剂中荧光强度和波长的变化趋势；
E：在手持式UV灯的365nm紫外线照射下固体粉末的荧光照片。
图3：手性光谱性质
A: R/S-BN-CF，R/S-BN-CCB，R/S-BN-DCB和R/S-BN-AF在甲苯中的圆偏振发射谱图；
B: R/S-BN-CF，R/S-BN-CCB，R/S-BN-DCB和R/S-BN-AF在纯膜中的圆偏振发射谱图；
C-D: S-BN和R-BN在甲苯溶液和纯膜状态下的gPL值 (gPL, 对光致圆偏振发光的非对称性程度定量化的值)。
图4：圆偏振发射有机发光二极管性能
A-B:掺杂的电致发光光谱图；
C-D:电流密度-电压-亮度特性；
E-F:外部量子效率（EQE）相对于CPOLEDs的电流密度图的电致发光光谱。
图5：圆偏振发射有机发光二极管gEL性能
A-B：在掺杂膜和纯膜状态下，R/S-BN-CF的gEL与发射波长关系图；
C-D：在掺杂膜和纯膜状态下，S-BN和R-BN在最大发射波长下计算的gEL的示意图。
该团队设计并合成了一系列具有延迟荧光和AIE性质的手性对映体。对于CPOLED中的S/R-BN-CF，掺杂器件最高可达9.3%的外量子效率和+0.026/-0.026的gEL，其未掺杂器件最高可达到3.5%的外量子效率和+0.06/-0.06的gEL。与掺杂的CPOLED相比，由于未掺杂的CPOLED的发光层具有更强烈AIE效应，所以未掺杂的 CPOLED器件显示出更高的gEL和更小的电流效率的滚降。同时，通过改变分子中的电子给体的化学结构，可得到具有多色光谱的CPOLED的电致发光。就目前而言，这是基于手性有机小分子的CPOLED的第一例报道。研究小组的宋峰岩博士称，这一研究成果进一步证明了手性的AIE材料在有机固体发光器件中的巨大应用价值和商业前景。同时该成果已申请专利，而且已有多家商业跨国公司表现出了巨大的兴趣。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.201800051
来源：聚集诱导发光AIE 作者：郭佳丽
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