最近，我们与合作者通过设计新型电子传输材料并应用于有机电致发光器件，性能达到实用化要求，博士生卞梦颖为第一作者，详细结果发表在杂志（Adv. Funct. Mater. 2018,1800429）。
薄膜有机电致发光二极管（OLED）已经开始实用化，但是有些问题还有待进一步发展。从OLED材料来看，p型材料（传导空穴）传导速率远远高于n型材料（传导电子）的传导速率，通常前者是后者的大约1000倍左右。一直以来电子传输性能不足是限制OLED效率的重要因素，故开发电子传输材料极为重要。
我们长期以来一直从事电子传输材料的开发，最初利用硅原子与芳香环的s-p弱共轭性及电子受体吡啶（单氮杂环）设计了宽禁带弱电子传输强空穴阻挡性高三线态（有效限域三线态激子）材料，解决了电荷传输平衡的问题，获得了近100%极限内量子效率，分子设计理念被国际同行广泛采用。基于论文报道，该材料被Lumtec、OHJEC等多家公司大量生产与销售。工作发表于Adv. Mater，单篇SCI他引218次（～2018.6.1），入选ESI前1%高被引论文。
为了进一步提高电子传输能力，继而优化选择强电子受体萘啶（双氮杂环）基团有利于实现分子内电荷的空间分离，结合热动力学稳定的蒽、芴等稠环基团，设计电子受体－给体－受体的系列分子结构，实现了高电子迁移率传输材料，性能优于常规材料，工作发表于Adv. Funct. Mater. 2013, 23, 1323–1330。
但是由于双氮杂环降低了分子的三线态能量，不利于限域高三线态能量激子。为了既能够限域高三线态能量激子，又不降低材料的热稳定性及电子传输性能，我们选择高三线态能量的刚性螺芴为中心基团，在分子外围引入高三线态的三联吡啶吸电基团，设计合成了 “(Acceptor)n-Donor-(Acceptor)n”结构且综合性能优越的电子传输材料TPSF。该材料具有很好的电子注入/传输性能，高热稳定性，玻璃转化稳定高达195 °C，分解温度高达467 °C，并且还具有足够高的三线态能级达2.6 eV。利用该材料作为电子传输层，制备的绿色磷光器件启亮电压低至2.3 V，最大外量子效率高达28.2%，最大功率效率为129.3 lm/W，当初始亮度为1,000cd/m2时，其寿命T50（亮度衰减至初始亮度的一半时的器件寿命）为6,800多小时，当初始亮度为100 cd/m2时，T50为382,000多小时，性能优于目前产业应用的电子传输材料。