聚集誘導延遲熒光(AIE-DF)材料研究取得新進展

    2012年，Adachi等人将熱激活延遲熒光（TADF）材料應用于OLED器件的制備，獲得了高發光效率的OLED器件，受到了科技界和産業界的高度關注。TADF材料理論上具有100%的激子利用率，其OLED器件的内量子效率可以達到100%，與磷光OLED效率水平相當。由于它不需要用到Ir等稀有貴金屬，據估算其生産成本不到磷光材料的十分之一，而且可以解決目前磷光材料尚未解決的OLED磷光藍光器件問題。因此，TADF材料被稱為是繼熒光和磷光後的第三代發光材料。但是，目前TADF材料與一般有機發光材料一樣，也存在嚴重的聚集(濃度)猝滅效應（ACQ），且其OLED器件需要摻雜加工，這不但增加了制備工藝難度和複雜性，并且器件的效率滾降嚴重。因此，開發反ACQ效應并可用于非摻雜OLED器件制備的TADF材料是一個重要的研究方向。

    近期，由許家瑞教授、池振國教授、張藝副教授、劉四委副教授及研究生組成的研究團隊将聚集誘導發光（AIE）概念引入到TADF分子設計中，首次開發出同時具有AIE和TADF性能的新型發光材料，即AIE-DF材料，并提出了不對稱分子設計策略用于合成新型高效固體發光AIE-DF分子。這類材料的絕對固體發光效率接近100%，可用于非摻雜制備高效OLED器件，以解決基于TADF發光材料的OLED器件的效率滾降問題。同時，還發現這類化合物具有明顯力緻發光現象，有望應用于商标防僞等領域。相關的研究工作已經申請了中國發明專利3項（中國發明專利CN201310739678，CN201310733731， CN201310413578）；相關研究結果最近在化學領域重要期刊Angew Chem Int Ed 上發表(Shidang Xu et al, An Organic Molecule with Asymmetric Structure Exhibiting Aggregation-Induced Emission, Delayed Fluorescence, and Mechanoluminescence. Angew. Chem. Int. Ed. 2015, 54, 874 –878).

    同時，該研究團隊近期的一些研究還表明，這一構造AIE-DF分子的設計策略還可以進一步拓展，有望設計合成出更多具有特殊發光性能的新型有機發光材料。

    上述研究工作得到國家自然科學基金、高校基本業務費等項目經費的資助。得到光電材料與技術國家重點實驗室、聚合物複合材料及功能材料教育部重點實驗室和深圳市華星光電技術有限公司的支持。