【儀表網 研發快訊】偏振光的發射與控制是實現高維信息傳輸和檢測的基礎，在顯示、照明和光通信等領域都具有重要的應用價值。相比于傳統基于多重光學結構獲得偏振光方式來講，利用材料本征結構各向異性直接實現偏振光發射，具有制備工藝簡單、對比度高、能量損失低，易于器件小型化和集成化等優勢，在未來信息顯示領域具有很好的應用前景。對于本征有機偏振發光半導體材料領域研究來講，由于受到Kasha規則和蒸鍍摻雜薄膜本征無序特性的限制，高遷移率本征白色有機偏振發光半導體材料的研究一直面臨巨大挑戰，這極大限制了其在微納固態偏振光源和全光譜偏振顯示等方面的應用。
近日，在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的支持下，化學研究所有機固體實驗室董煥麗研究員課題組和天津大學胡文平教授課題組合作，以高遷移率本征藍色偏振發光2,6-二苯基蒽作為主體分子晶體，利用雙分子摻雜策略，通過合理控制主體分子與紅光并五苯和綠光并四苯客體分子之間的能量及偏振轉移等過程，成功實現了高性能本征白色有機偏振發光半導體單晶(white organic polarized emissive semiconductor single crystals，WOPESSCs)的可控制備。研究結果表明，所獲得WOPESSCs展現了優異的光電集成特性：偏振度高達0.96、熒光量子產率為38.3%、載流子遷移率為4.9 cm2 V-1 s-1、以及標準白色發光特性(CIE坐標：0.3258,0.3396)。此外，通過調節偏振角度，WOPESSCs展現了從藍白光到黃白光的可調諧發射特性，并可應用于覆蓋國家電視系統委員會標準112%的寬色域三原色光學成像。更為重要的是，基于WOPESSCs優異的光電集成特性，構筑了高性能本征有機偏振微納發光二極管和有機發光晶體管器件，電致發光偏振度為0.91，與材料本征偏振度相當。同時，研究發現有機發光晶體管器件中柵壓電場對于偏振發光顏色具有強調控能力，發光顏色調控范圍為CIE坐標從(0.2968,0.2233)到(0.5691,0.3554)。
這項工作不僅為綜合性能優異的本征白色有機偏振發光半導體研究提供了新思路，同時也為高遷移率本征多色有機半導體及高性能微納電致偏振發光器件，特別是利用柵極電場調控有機半導體發光特性研究提供了借鑒意義。相關研究成果發表在Nature Photonics上，文章的第一作者為化學所博士后秦正生和博士生張鈺，通訊作者為董煥麗研究員和天津大學胡文平教授。
WOPESSCs材料創制及其電致偏振發光器件
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