【百家大講堂】清華大學段煉教授講述“有機發光二極管中的激子與載流子調控”
發布日期：2018-11-22 供稿：常帥 攝影：常帥
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2018年11月16日，由北京理工大學研究生院主辦、北京理工大學材料學院承辦的北理工“百家大講堂”第129期——“有機發光二極管中的激子與載流子調控”在北京理工大學研究生院305智慧教室舉行。主講嘉賓為清華大學科技部 “戰略先進電子材料”重點專項專家段煉教授。材料學院副院長張加濤主持講座，材料學院黨委書記張青山為段煉教授頒發了北理工“百家大講堂”講座證書。
有機發光二極管（OLED），具有超薄、耐低溫、快速響應、柔性彎曲等特性，是顯示領域的核心技術之一。段煉教授表示，OLED是利用有機半導體材料在電場作用下發光的技術，因此材料是影響OLED性能的重要因素之一。他介紹，熱活化延遲熒光（TADF）材料是第三代發光材料，其作為磷光主體，具有材料設計更簡單、低驅動電壓、效率高、效率滾降小、壽命長等優點，可以制備低電壓的磷光OLED。段煉教授也指出，TADF材料三線態激子可通過反向系竄越（RISC）回到單線態并發光，得到內量子效率接近100%的熒光OLED，但高的三線態激子的上轉換效率和高的輻射躍遷速率難以同時獲得。
為了解決上述矛盾，段煉教授提出了熱活化敏化發光的新型發光機制，將TADF材料用作主體，摻雜TADF燃料，可以改善載流子平衡，促進能量傳遞，實現低電壓、高效率、低效率滾降、長壽命的OLED器件；同時發展了具有高遷移率的雙極性傳輸材料，突破了電子傳輸材料高遷移率和高穩定性不可得兼的矛盾。他介紹，通過引入了“敏化”發光機制，利用TADF材料作為主體，摻雜高發光效率的磷光或熒光染料，TADF材料中的單線態激子通過高效的Forster傳遞將能量傳給燃料，并由后者發光。這樣，上轉換過程和發光過程分別在不同的材料上完成，器件的發光效率取決于TADF材料的三線態上轉換效率和染料的發光效率，從而可獲得高性能的OLED。
講座結束后，由鐘海政教授陪同，段煉教授參觀了材料學院納米光子學實驗室，了解了該實驗室在量子點顯示技術方面的研究進展,特別重點關注了該實驗室鈣鈦礦量子點光學膜技術的產業化進程，并給出了建設性意見。
【主講人簡介】
段煉，清華大學化學系教授。2003年畢業于清華大學化學系，獲理學博士學位。畢業后在韓國三星SDI中央研究所從事新型有機發光顯示(OLED)及激光圖案化研究。2006年-2010年在清華大學從事OLED器件及機理的博士后研究，出站后留校工作。長期從事有機光電材料相關領域研究，提出了熱活化敏化發光的新型發光機制，將熱活化延遲熒光材料用作主體，實現了低電壓、高效率、低效率滾降、長壽命的OLED器件；發展了具有高遷移率的雙極性傳輸材料，突破了電子傳輸材料高遷移率和高穩定性不可得兼的矛盾。在Adv. Mater., Light: Sci. Appl.Energ., Environ. Sci.等刊物上發表SCI論文200余篇，他引5000余次；獲授權國際國內發明專利70余件；在SID、FPD China等國際國內學術會議上作大會報告和邀請報告30余次。2011年獲國家技術發明一等獎（排名第二）。2015年獲國家自然科學基金委杰出青年基金資助。2015至今擔任科技部十三五“戰略先進電子材料”重點專項專家。
