【摘 要】
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实时、原位的空间温度传感在现代工业和智能工业中至关重要。基于耐热有机荧光材料的发光测温技术具有快速响应、无创检测、高空间分辨率、抗电场/磁场干扰、易于制造、远程处理安全以及可监控移动物体等优势。然而,在高温条件下,由于非辐射失活的增加,有机材料的发光通常会显著淬灭,导致高温下检测灵敏度显著降低。这限制了它们在大范围和高温传感中的应用。有机发光二极管（Organic light-Emitting d
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实时、原位的空间温度传感在现代工业和智能工业中至关重要。基于耐热有机荧光材料的发光测温技术具有快速响应、无创检测、高空间分辨率、抗电场/磁场干扰、易于制造、远程处理安全以及可监控移动物体等优势。然而,在高温条件下,由于非辐射失活的增加,有机材料的发光通常会显著淬灭,导致高温下检测灵敏度显著降低。这限制了它们在大范围和高温传感中的应用。有机发光二极管（Organic light-Emitting diode,OLED）由于其颜色质量高、制造成本低和功耗低等优势,在交互式和实时信息显示方面发挥着重要作用。在工业生产和日常生活中,耐热型有机OLED对于实时温度检测的信息显示至关重要。“热激子”材料,在高能级激发态之间可以进行快速有效的三重态到单重态反向系间窜越,有望同时实现高温传感和耐热OLED显示。本文研究了一系列基于吡咯取代三芳基磷氧化物的高耐热性“热激子”材料（C1和C2）。将C1和C2分别与黄色激发态分子内质子转移（Excited-state intramolecular proton transfer,ESIPT）发射材料（T4AC）进行掺杂,开发了比率型发光薄膜温度计。在393 K（120°C）到470 K（275°C）的高温区,相对灵敏度（Sr）高于1%K-1,在430 K（157°C）时最大Sr达到1.26%K-1。基于C1和C2,我们通过一系列的器件优化制备了其高效青蓝光OLED器件。其中,基于C1的青蓝光OLED最大电流效率（Current efficiency,CE）、功率效率（power efficiency,PE）和外部量子效率（External quantum efficiency,EQE）分别可达13.72 cd/A、11.74 lm/W和6.23%,对应色坐标（Commission Internationale d’Eclairage,CIE）为（0.151,0.400）。从室温加热到530 K（257°C）,其电致发光（Electroluminescence,EL）强度显著增强了近12倍。在此基础上,制备了基于C1/T4AC和C2/T4AC的耐热白光OLED（W1和W2）。W1器件显示冷白色EL,CIE坐标为（0.27,0.40）。W2显示暖白色EL,CIE坐标为（0.33,0.50）。基于C1和C2的优异耐热性能,这两种白光OLED器件的EL光谱也显示出较好的耐热性。随着温度的升高,EL强度显著增强。从80 K（-193°C）加热到500 K（227°C）,器件W1和W2的EL强度分别增强7.4倍和2.0倍,从300 K（27°C）加热到500 K（227°C）,W1和W2的EL强度分别增强4.7倍和1.7倍。由于良好的电致发光性能与耐温性我们研究了其中的机理,研究结果表明这两种材料利用高能级反向系间窜越实现了高效的单重态激子利用率（C1为近100%,C2为47%）。经过理论计算,我们确定了C1与C2具有“热激子”特征,在高温传感与高效耐热OLED中具有很大的应用前景。
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