近两年来，皇冠真人注册（China）官方网站化学化工与材料学院许辉教授课题组在高能隙电致磷光主体材料及器件方面开展了大量工作，累计在化学学科顶级期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society, IF = 9.907）、《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition, IF = 13.455）和化学学科权威期刊《欧洲化学》（Chemistry-A European Journals, IF = 5.926）、《化学通讯》（Chemical Communication, IF = 6.169），以及材料学科顶级期刊《先进材料》（Advanced Materials, IF = 13.877）和《化学材料》（Chemistry of Materials, IF = 7.286）上发表高水平学术论文10篇。其中，《德国应用化学》和《美国化学会志》是化学学科的顶级综合性期刊，其对所录用工作的原创性、重要性、新颖性、通用性等有极高的要求。此次也是皇冠真人注册（China）官方网站首次在化学学科顶级期刊上发表学术论文。

据了解，有机光电功能材料具有优异的光学和半导体特性，是未来能源信息领域发展的重要支撑性研究方向之一。自上世纪80年代以来，经过三十多年的迅猛发展，有机光电功能材料已经基本涵盖了平板显示、节能照明、光伏打、薄膜晶体管和非线性光学等诸多高新科技领域，材料及其器件性能得到了显著提升。然而，由于有机材料的光学和电学性能与有机分子的前线轨道直接相关，在更进一步提高材料性能时往往无法兼顾电学和光学性能，也就是无法同时获得光学和电学性能兼优的高性能材料。因此，光学和电学性质之间的矛盾成为制约有机光电功能材料进一步发展的主要矛盾之一。

许辉教授课题组主要是针对“电致磷光蓝光主体材料高的三线态激发态能级和良好载流子传输能力难以兼顾”这一瓶颈课题，以芳香膦氧化合物为主要研究对象，提出了短轴修饰型、间接连结型和多重共轭打断型等多种用于构筑高能隙主体材料的链接策略，实现了具有高三重态能级的复杂共轭体系。同时，在此基础上通过调控分子构型及合理设计基团间连接方式成功实现了对主体材料光电性能的可控调节。继在《先进材

料》上报道了基于二苯并呋喃膦氧主体材料的启亮电压为2.6 V的超低压驱动电致蓝光/白光器件后，近期，他们又利用二苯并呋喃较高的三线态激发态能级（~3.2 eV）作为基础，分别将空穴传输型咔唑基团和电子传输型二苯基膦氧基团引入到体系中，通过间位连接和短轴连接混合修饰的方法进行功能基团拼接，从而有效抑制了功能基团间的相互作用及其导致的分子内电荷转移效应。在通过增加分子共轭面积降低分子单线态激发态能级的同时，分子的三线态能级（~2.9 eV）不随分子结构的变化而变化，最终实现了对激发态能级的可控调节。将其作为电致磷光蓝光二极管的主体材料，在较高发光效率（外量子效率约为12%）的基础上，实现了极低的驱动电压：器件在2.4 V下启亮，仅比理论极限高0.3 V，甚至低于光子能对应的启亮电压（2.6 V），达到显示亮度（100 cd m-2）仅需2.8 V，达到照明亮度（1000 cd m-2）仅需3.5 V。完全可以应用于便携式显示终端（如手机、ipad等）和高效便携式照明设备上。此项研究工作使得电致磷光蓝光器件驱动电压首次突破2.5 V。最近，他们又以二苯并噻吩为生色团，通过短轴修饰策略构建了两种具有高三重态能级（~3.0 eV）的主体材料，利用噻吩基团中硫原子和邻近磷原子间的反馈键作用，成功实现了对材料电学性能的选择性调控，即芳香膦氧基团的引入仅提高材料的电子注入和传输能力，而不影响材料的空穴注入能力和光学性能。以此类材料为电致磷光蓝光/白光器件的主体材料实现了目前文献报道最低的驱动电压（启亮电压2.4 V，100 cd m-2下2.8 V，1000 cd m-2下3.2 V）和极高的发光效率（外量子效率达14%，功率效率超过35 lm W-1），是目前已知最好的超低压驱动有机电致发光蓝光/白光器件。相关工作于近期发表在《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）和《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上。第一作者为皇冠真人注册（China）官方网站硕士研究生韩春苗同学，第一完成单位为皇冠真人注册（China）官方网站功能无机材料化学教育部重点实验室。

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