在制备高效稳定的、高性能的磷光电致发光器件最大的挑战是开发理想的主体材料，而这类理想的主体材料要能将三线态激子限制在磷光客体分子中，且具有平衡的空穴和电子的注入与传输能力，以及能抑制三线态激子的湮灭效应（如三线态-三线态湮灭，三线态激子-极化子淬灭以及电场诱导的主体和客体分子激子的解离。在本工作中，南京工业大学先进材料研究院的李欢欢博士、南京邮电大学的陈润锋和张宏梅教授课题组提出了一种通过控制激子形成截面和三线态激子形成比率来设计磷光电致发光器件主体材料的方法，这种方法可以限制三线态激子形成从而避免由于三线态造成的淬灭效应。在磷光电致发光器件中，当主体材料中的阳离子和阴离子的极化子相遇时，这种低的激子形成截面可以有效地降低电子-空穴对形成单线态和三线态激子的可能，高的三线态激子结合能导致低的三线态激子形成。在没有降低的三线态能级和改变主体材料前线轨道能级的条件下，通过调节主体材料三线态激子形成截面来构建给受体型主体材料体系的理念，可以显著改善由主体材料三线态激子引起的淬灭效应，从而提高器件的电致发光效率。基于具有小的三线态激子形成截面的SiPCz为主体材料的蓝色电致发光器件，获得了43.7 cd/A的电流效率，32.7 lm/W的功率效率和20.7%外量子效率，与它的相似物SiPTCz作为主体材料的蓝色磷光器件相比，器件的整体性能有30%的提高，这主要是由于较好的抑制了由于主体材料三线态激子引起的TTA和TPQ效应。这种设计思路为设计理想的主体材料和改善磷光电致发光器件性能提供了一种很好的思路，并且能够避免由于淬灭效应造成的器件效率的下降。这个工作不仅体现了通过选择性调节可以有目的的改善有机材料的光电性能，并且为设计理想的主体材料提供了一个切实可行的方案。该项工作近期发表在ACS Applied Materials & Interfaces。该工作得到了国家自然科学基金委等项目的资助和支持。

文章链接：http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsami.5b10806

文章附件：李欢欢-ACS Applied Materials & Interfaces-2016-激子形成截面.pdf