近日，Nature Photonics雜志刊發了英國劍橋大學崔林松博士、Richard Friend教授，美國喬治亞理工學院陳先凱博士、Jean-LucBredas教授和日本九州大學ChihayaAdachi教授團隊的合作研究論文“基于快速自旋翻轉電荷轉移態高效穩定的有機電致發光器件”（Fast spin-flip enables efficient and stable organic electroluminescence from charge-transfer states）。

有機發光二極管（OLED）具有高對比度、超薄、可彎曲等優點，目前被廣泛應用于高端智能手機，高分辨率電視等顯示領域，市場規模在不斷擴大。OLED性能快速提升的核心在于發光材料的更新換代。由于OLED中75%的三線態激子通常因躍遷禁阻而不發光。因此，如何利用三線態激子來發光，實現100%的內量子效率（IQE）已成為OLED領域近30年來的研究熱點和難點。熱活化延遲熒光（TADF）材料因其單線態與三線態之間的能隙較小，三線態激子可以通過自旋翻轉的方式轉換成輻射發光的單線態激子，從而能夠實現接近100%的內量子效率，在OLED研究領域引起極大關注。但由于受自旋禁阻的限制，TADF分子的單線態和三線態之間的自旋翻轉速率一般較低，從而大大限制了其在OLED中應用，很多研究者都致力于解決這一棘手的問題。

英國劍橋大學崔林松博士、Richard Friend教授，美國喬治亞理工學院陳先凱博士、Jean-Luc Bredas教授，日本九州大學Chihaya Adachi教授等研究者通過分子設計來控制激發態電子構型、能級密度和自旋軌道耦合強度，最終將三線態激子自旋翻轉速率提高到1.5× 10-7 s-1，最終制備的器件獲得了29.3%的最大外量子效率，并且在亮度1000cd m-2， 器件的外量子效率仍然保持在28.6%以上。同時器件在1000 cd m-2初始亮度下的器件壽命（T90）長達600小時。相關成果發表在NaturePhotonics雜志上。