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超小荧光分子实现单层白光电致发光二极管OA

Ultra-small Fluorescent Molecules Achieve Single-layer White Electroluminescent Diodes

中文摘要英文摘要

白光有机发光二极管(WOLEDs)因其节能、轻薄、可柔性显示等优势,在固态照明和全彩显示领域具有广泛应用前景.传统WOLEDs多采用多层结构,通过堆叠不同颜色的发光层(如红、绿、蓝)实现白光发射,但该结构存在工艺复杂、制造成本高等问题.因此,开展溶液工艺加工、设计具有单一发光层的WOLEDs,引起了广泛的研究关注.本研究设计并合成了一种仅由噻二唑受体和噻吩给体构成的超小有机荧光分子(4,7-双(噻吩-2-基)苯并[c][1,2,5]噻二唑,TBT),可以实现450~650 nm范围的黄橙光宽谱发光,峰值在560 nm.经过设计聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)、1,3-双(5-(4-(叔丁基)苯基)-1,3,4-恶二唑-2-基)苯(OXD-7)和TBT共混的单一发光层结构,实现了400~650 nm范围的冷白光、纯白光和暖白光发射,器件的最大外量子效率为2.3%,最大亮度可达4 000 cd/m².这种超小荧光分子兼具低成本简单合成、可溶液加工、高性能发光等优势,为照明、显示等领域的低成本发光应用提供了可行途径.

White organic light-emitting diodes(WOLEDs)are promising candidates for solid-state lighting and full-color display due to their advantages such as energy conservation,thinness,lightness and flexible display.Tradi-tional WOLEDs mostly adopt multi-layer architectures that stack primary-color emitters(red,green,and blue)to achieve white emission.However,these devices suffer from complicated fabrication and high manufacturing costs.Therefore,solution-processed single emissive layer WOLEDs have attracted extensive research attention.In this study,an ultra-small organic fluorescent molecule(4,7-bis(thiophen-2-yl)benzo[c][1,2,5]thiadiazole,TBT)composed solely of a thiadiazole acceptor and a thiophene donor was designed and synthesized,which exhibits a broad yellow-orange emission ranging from 450 nm to 650 nm,with a peak at 560 nm.By blending TBT with poly(N-vinylcarbazole)(PVK)and 1,3-bis(5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl)benzene(OXD-7)in a single emissive layer,we obtain cool-white,pure-white,and warm-white electroluminescence covering 400-650 nm.The optimized device delivers a maximum external quantum efficiency of 2.3%and a peak luminance of 4 000 cd/m².Owing to its low-cost and simple synthesis,solution processability,and high efficiency,this ultra-small fluorescent molecule provides a feasible approach for low-cost lighting and display applications.

王金江;王益飞;邓艳红;陈自立;曹浩;李楠;袁晓娇;相恒阳

衡阳师范学院 物理与电子信息工程学院,湖南 衡阳 421002南京理工大学 材料科学与工程学院,新型显示材料与器件工信部重点实验室,江苏省量子点显示工程研究中心,江苏 南京 210094衡阳师范学院 物理与电子信息工程学院,湖南 衡阳 421002衡阳师范学院 物理与电子信息工程学院,湖南 衡阳 421002衡阳师范学院 物理与电子信息工程学院,湖南 衡阳 421002衡阳师范学院 物理与电子信息工程学院,湖南 衡阳 421002石河子大学 能源与材料学院,新疆 石河子 832000南京理工大学 材料科学与工程学院,新型显示材料与器件工信部重点实验室,江苏省量子点显示工程研究中心,江苏 南京 210094

信息技术与安全科学

荧光分子溶液加工发光二极管单一发光层白光电致发光

fluorescent moleculessolution processinglight-emitting diodessingle-emitting layerwhite electro-luminescence

《发光学报》 2026 (3)

444-452,9

国家重点研发计划(2024YFB3612400)国家自然科学基金(62505081,52131304,U24A20286)江苏省自然科学基金(BK20240187)湖南省大学生创新创业训练计划(S202410546019)Supported by National Key Research and Development Program of China(2024YFB3612400)National Natural Science Foun-dation of China(62505081,52131304,U24A20286)Natural Science Foundation of Jiangsu Province(BK20240187)Inno-vation and Entrepreneurship Training Program for College Students in Hunan Province(S202410546019)

10.37188/CJL.20250271

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