我國(guó)在有機(jī)發(fā)光二極管研究上取得突破性進(jìn)展，利用有機(jī)發(fā)光自由基材料制備有機(jī)發(fā)光二極管，實(shí)現(xiàn)了接近100%的量子效率，解決了傳統(tǒng)熒光發(fā)光材料發(fā)光效率低的問題。
吉林大學(xué)化學(xué)學(xué)院、超分子結(jié)構(gòu)與材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李峰教授團(tuán)隊(duì)利用有機(jī)發(fā)光自由基材料制備有機(jī)發(fā)光二極管，實(shí)現(xiàn)了接近100%的量子效率，解決了傳統(tǒng)熒光發(fā)光材料發(fā)光效率低的問題。該成果以吉林大學(xué)為第一完成單位在《自然》刊發(fā)。
發(fā)光器件是顯示與照明領(lǐng)域中的關(guān)鍵元件，和傳統(tǒng)發(fā)光二極管（LED）相比，有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）具有對(duì)比度高、超薄以及可彎曲等優(yōu)點(diǎn)，在顯示與照明領(lǐng)域擁有巨大的市場(chǎng)價(jià)值與應(yīng)用前景。傳統(tǒng)的有機(jī)發(fā)光二極管通電時(shí)理論上只有25%的能量可用于發(fā)光，如何將其余大部分能量轉(zhuǎn)化為光子發(fā)光，一直是該研究領(lǐng)域近30年來的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，具有獨(dú)特單電子結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)光自由基材料在通電時(shí)只產(chǎn)生雙線態(tài)激子，理論上100%的雙線態(tài)激子都能用于發(fā)光。用有機(jī)發(fā)光自由基材料制備有機(jī)發(fā)光二極管，可以解決傳統(tǒng)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光效率不高的問題。通過不斷改良材料及器件結(jié)構(gòu)，團(tuán)隊(duì)開發(fā)出了高發(fā)光效率的自由基發(fā)光材料和發(fā)光器件。
李峰介紹，當(dāng)前應(yīng)用于有機(jī)發(fā)光二極管的發(fā)光材料通常是熒光和磷光材料，但前者發(fā)光效率有限，后者需要資源稀缺的重金屬，導(dǎo)致成本提高。相較之下，有機(jī)自由基材料屬于廉價(jià)的有機(jī)化合物，在實(shí)現(xiàn)最大化電轉(zhuǎn)光效率后又降低了成本。
該項(xiàng)研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和973計(jì)劃、國(guó)家留學(xué)基金委訪問學(xué)者項(xiàng)目和吉林大學(xué)培英工程計(jì)劃的支持。
李峰告訴記者，該研究的重要性主要是在科學(xué)上證實(shí)了發(fā)光自由基是雙線態(tài)發(fā)光——一種新的電致發(fā)光原理，并能實(shí)現(xiàn)發(fā)光器件100%的量子效率，但距離實(shí)際生產(chǎn)和生活尚有一定距離，還需拓展發(fā)光自由基的材料體系，實(shí)現(xiàn)不同顏色的發(fā)光并提高發(fā)光自由基的穩(wěn)定性。