近日,我校物理与光电工程学院“微纳激光团队”在有机光电材料与器件领域取得实质性研究进展。研究成果以“Enhancing Operational Lifetime of Blue Organic Light-Emitting Diodes through Targeted Deuteration of Host Materials”为题,发表于国际材料科学领域顶级期刊《Advanced Functional Materials》(中国科学院一区TOP期刊,影响因子19.0),阐明了氘取代有机材料和OLED器件性能之间的内在规律,为通过定向氘代策略设计开发高稳定性、具备商业应用价值的蓝光OLED材料提供了可行思路与理论支撑。

图1 氘取代有机蓝光主体材料及其OLED器件寿命
近年来,有机发光二极管(OLED)已成为主流的高端显示技术,但蓝光OLED仍面临器件寿命不足的重大挑战。采用氘取代的有机材料,利用碳-氘(C-D)键的振动频率低于碳-氢(C-H)键的特性,减缓材料降解的化学反应速率,进而提升材料稳定性。然而,这一技术的内在作用机制,尤其是材料氘取代位置与器件稳定性之间的构效关系,目前尚未明确。
本研究以两种具有不同分子构型(线型和角型)的蒽基蓝光主体材料为研究对象,通过对分子中不同苯基位置位点进行定向氘代处理,结合器件的寿命测试与分子动力学模拟,系统揭示了氘代位置对器件寿命的关键影响机制。研究发现,氘取代位置越靠近分子间的相互作用区域,其提升器件寿命的效果越明显,氘代材料对器件稳定性提升,不仅取决于氘代程度,还与薄膜状态下分子的构型及其堆叠方式密切相关。
该论文以重庆师范大学为第一完成单位,物理与光电工程学院姚晶文副教授为论文第一作者兼通讯作者,维思普新材料(苏州)有限公司董首成博士为论文共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、重庆市自然科学基金及学校科研基金的资助。
论文链接: https://doi.org/10.1002/adfm.202525930