利用单重态及三重态激子的杂化白光OLED材料及器件结构

白光有机电致发光技术（WOLED）作为新一代最重要的固体光源技术之一，其研究近年来受到巨大重视。实现WOLED主要有三种机制，而新提出的分别利用单重态及三重态激子的杂化WOLED机制（F/P-WOLED）被认为是目前最理想和最有希望实现高效率（理论内量子效率达100%）、长寿命WOLED的途径，然而新机制的出现对材料体系和器件结构也提出了新的要求，目前基于该机制的WOLED材料及器件结构研究中存在许多关键科学问题有待解决。本项目针对以上关键科学问题，拟开展以下五方面的研究工作：（1）材料电子交换能和三重态能级与分子结构关系；（2）F/P-WOLED发光层主体材料；（3）F/P-WOLED蓝光荧光掺杂材料；（4）高效F/P-WOLED多发光层器件结构；（5）高效F/P-WOLED单发光层器件结构。以上研究将为调控有机分子材料光电子性质，以及促进有机固体光源技术的发展提供理论和实验基础。

白光有机电致发光技术（WOLED）作为新一代最重要的固体光源技术之一，其研究近年来受到巨大重视。实现WOLED 的三种主要机制中，于2006年提出的分别利用单重态及三重态激子的荧光与磷光杂化WOLED 机制（F/P-WOLED）被认为是目前最理想和最有希望实现高效率、长寿命WOLED 的途径。针对新机制对材料体系与器件结构提出的全新要求，本项目对F/P-WOLED机制中存在的一系列关键科学问题进行了研究，取得了突破性的进展，重点工作及成果如下：.1.通过对F/P-WOLED机制发光机理的研究，提出了实现高效F/P-WOLED器件的关键是兼具有高三重态能级和高效蓝光荧光发射的新型主体材料。并针对这种新型蓝光荧光材料提出了基于D-π-A构型的具有分子内电荷转移跃迁机制的分子结构设计方案。基于此结构设计方案，成功获得了一系列适用于高效F/P-WOLED器件的新型蓝光荧光材料，为F/P-WOLED技术的进一步发展奠定了材料基础。.2.基于对F/P-WOLED器件中激子能量转移机制的深刻探索，创新性的提出了基于浓度控制机制的单发光层F/P-WOLED器件结构。通过控制发光层中磷光客体材料的杂浓度，调整主体材料与客体材料之间的距离，实现单重态激子和三重态激子的分离和分别高效利用。此种机制的提出大大简化了F/P-WOLED的器件结构，为F/P-WOLED的发展提供了全新思路。.本项目相关成果获得2011年度北京市科学技术一等奖，2013年度国家自然科学二等奖。发表SCI论文22篇，申请和授权发明专利9项（中国专利8项，美国专利1项）。培养博士研究生8人。