让蓝光OLED更亮更省电的新方法

本研究成功开发出一种高效、高色纯度的溶液加工型蓝色超荧光OLED（SOLED）。传统蓝光OLED面临三大瓶颈：一是三重态激子难以被有效利用（导致效率低下）；二是小分子多共振热活化延迟荧光（MR-TADF）发光材料在溶液成膜过程中容易聚集，造成发光猝灭和相分离；三是空穴注入层与发光层之间能级不匹配，导致空穴注入困难、电荷失衡。为系统性突破这些限制，研究人员提出“双层级协同设计”策略：第一，在发光层（EML）中构建“高分子敏化剂+小分子终端发光体”的混合体系——选用自主设计的新型高分子TADF敏化剂PDBA-SAF-P8P（含螺吖啶给体与桥氧硼受体），它兼具高效三重态收集、快速反向系间窜越（RISC）、优异成膜性及强抗聚集能力；同时搭配窄谱蓝光MR-TADF小分子ν-DABNA作为终端发光体，通过福斯特能量转移（FRET）实现激子高效定向传递。实验证明，该高分子敏化剂可将ν-DABNA掺杂浓度提升至10 wt%而仍保持薄膜光滑（均方根粗糙度仅0.781 nm），显著优于传统小分子体系（5.754 nm），从根本上抑制了聚集诱导的发光损失。第二，在界面层创新引入“自组装表面氟化空穴注入层”（f-PEDOT:PSS）：利用氟化磺酸（PFSA）与PEDOT:PSS表面能差异，使其在成膜时自发分层，形成从阳极到发光层逐渐升高的功函数梯度（最高达6.1 eV），大幅降低空穴注入势垒；同时氟化表层还能有效阻挡氧化铟锡（ITO）金属离子扩散，避免界面激子猝灭。进一步优化后，团队还开发出含镍离子的三元杂化空穴注入层（th-HIL），通过调控界面偶极排列，进一步提升空穴注入与光提取效率。最终，所制备的蓝光SOLED器件在470 nm处实现尖锐发射（半峰宽FWHM仅18 nm），CIE色坐标达（0.127, 0.140），外量子效率（EQE）高达32.7%，是迄今所有基于高分子材料的TADF或超荧光OLED中的最高值。该工作不仅首次实现了高分子敏化的蓝光超荧光OLED，更提供了一套可推广的通用策略：即让高分子敏化剂身兼三重角色——激子捕获器、形态稳定器和电荷传输调解器；同时通过界面工程实现能级精准对齐与界面钝化。这一思路兼顾了高分子材料的加工稳定性与小分子材料的光谱精度，为未来低成本、大面积、高性能柔性显示与照明技术提供了切实可行的新路径。