深圳大学杨楚罗

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杨楚罗，深圳大学教授，国家杰出青年基金获得者，全国百篇优秀博士论文指导教师，深圳市孔雀团队项目带头人杨楚罗教授。课题组长期致力于有机高分子光电功能材料与器件的研究，已发表学术论文250 余篇，包括Chem. Soc. Rev., J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Mater., Adv. Funct. Mater., Chem. Sci.等国际高水平期刊。


杨楚罗 教授  Prof. Yang
学历工作经历
   武汉大学化学系博士（1994-1997）
   美国新奥尔良大学、美国罗切斯特大学博士后（2000-2002）
   武汉大学教授（2003-2016）
   湖北省有机高分子光电功能材料重点实验室主任
   深圳大学特聘教授（2017-至今）


荣誉和奖励
   国家杰出青年基金获得者（2011）
   全国百篇优秀博士论文指导教师（2013）
   两次获湖北省自然科学奖一等奖（2008、2015）


创新水平
   发表SCI学术论文 200 余篇，论文他引 6000 余次
   申请发明专利 30 余项，其中授权发明专利近 20 项


研究领域
有机化学、有机固体、有机/高分子光电功能材料
设计、合成有机/高分子发光材料、有机/高分子半导体材料，重点研究其在光电转换（包括有机电致发光和有机太阳能电池）中的应用，也研究其在生物成像、检测中的应用。


近期论文

• Yin, X.; Liu, X.; Peng, Y.; Zeng, W.; Zhong, C.; Xie, G.; Wang, L.; Fang, J.; Yang, C. Multichannel Strategies to Produce Stabilized Azaphenalene Diradicals: A Predictable Model to Generate Self-Doped Cathode Interfacial Layers for Organic Photovoltaics. Advanced Functional Materials, 2019, 29, 1806125.
• Hao, M.; Liu, T.; Xiao, Y.; Ma, L.; Zhang, G.; Zhong, C.; Chen, Z.; Luo, Z.; Lu, X.; Yan, H.; Wang, L.; Yang, C. Achieving Balanced Charge Transport and Favorable Blend Morphology in Non-Fullerene Solar Cells via Acceptor End Group Modification. Chemistry of Materials, 2019, 31, 1752.
• Liu, X.; Li, X.; Zou, Y.; Liu, H.; Wang, L.; Fang, J.; Yang, C. Energy level-modulated non-fullerene small molecule acceptors for improved VOC and efficiency of inverted perovskite solar cells. Journal of Materials Chemistry A, 2019, 7, 3336.
• Zou, Y.; Gong, S.; Xie, G.; Yang, C. Design Strategy for Solution-Processable Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitters and Their Applications in Organic Light-Emitting Diodes. Advanced Optical Materials, 2018 , 6, 1800568.
• Liu, X.; Zou, Y.; Wang, H.-Q.; Wang, L.; Fang, J.; Yang, C. High-Performance All-Polymer Solar Cells with a High Fill Factor and a Broad Tolerance to the Donor/Acceptor Ratio. ACS Applied Materials & Interfaces, 2018, 10, 38302.
• Hao, M.; Li, X.; Zhao, Y.; Chen, Z.; Fang, J.; Wang, L.; Yang, C. Influence of side chains on low optical bandgap copolymers based on 2,1,3-benzoxadiazole for polymer solar cells. Organic Electronics, 2018, 61, 261.
• Yin, X.; Xie, G.; Peng, Y.; Wang, B.; Chen, T.; Li, S.; Zhang, W.; Wang, L.; Yang, C. Self-Doping Cathode Interfacial Material Simultaneously Enabling High Electron Mobility and Powerful Work Function Tunability for High-Efficiency All-Solution-Processed Polymer Light-Emitting Diodes. Advanced Functional Materials, 2017, 27, 1700695.
• Yin, X.; Peng, Y.; Luo, J.; Zhou, X.; Gao, C.; Wang, L.;Yang, C. Tailoring the framework of organic small molecule semiconductorstowards high-performance thermoelectric composites via conglutinated carbon nanotube webs. Journal of Materials Chemistry A, 2018, 6, 8323.
• Y. Tao, C. Yang*, J. Qin, Organic Host Materials for Phosphorescent Organic Light-emitting Diodes, Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 2943-2970. (Critical Review)
• Y. Tao, Q. Wang, C. Yang*, Q. Wang, Z. Zhang , T. Zou, J. Qin, D. Ma*, A Simple Carbazole/Oxadiazole Hybrid Molecule: An Excellent Bipolar Host for Green and Red Phosphorescent OLEDs, Angew. Chem. Int. Ed., 2008, 47, 8104-8107.
• S. Gong, Q. Fu, Q. Wang, C. Yang*, C. Zhong, J. Qin, D. Ma*,Highly Efficient Deep-Blue Electrophosphorescence Enabled by Solution-Processed Bipolar Tetraarylsilane Host with Both a High Triplet Energy and a High-Lying HOMO Level, Adv. Mater.,2011, 23, 4956-4959.
• S. Gong, Y. Chen, C. Yang*, C. Zhong, J. Qin, D. Ma*, De Novo Design of Silicon-Bridged Molecule Towards a Bipolar Host: All-Phosphor White Organic Light-Emitting Devices Exhibiting High Efficiency and Low Efficiency Roll-Off, Adv. Mater., 2010, 22, 5370-5373.
• S. Gong, Y. Chen, C. Yang*, C. Zhong, J. Qin, D. Ma*, Bipolar Tetraarylsilanes as Universal Hosts for Blue Bipolar Tetraarylsilanes as Universal Hosts for Blue Green, Orange, and White Electrophosphorescence with High Ef?ciency and Low Ef?ciency Roll-Off, Adv. Funct. Mater. 2011, 21, 1168-1178.
• Q. Wang, Y. Tao, X. Qiao, J. Chen, D. Ma*, C. Yang*, J. Qin, High-Performance, Phosphorescent, Top-Emitting Organic Light-Emitting Diodes with p–i–n Homojunctions, Adv. Funct. Mater.2011, 21, 1681-1686.
• Y. Tao, Q. Wang, C. Yang*, C. Zhong, K. Zhang, J. Qin, D. Ma*, Multifunctional Triphenylamine/Oxadiazole Hybrid as Host and Exciton-Blocking Material: High Efficiency Green Phosphorescent OLEDs Using Easily Available and Common Materials, Adv. Funct. Mater., 2010, 20, 2923-2929.
• Y. Tao, Q. Wang, C. Yang*, C. Zhong , K. Zhang, J. Qin, D. Ma*, Tuning the Optoelectronic Properties of Carbazole/Oxadiazole Hybrids through Linkage Modes: Hosts for Highly Efficient Green Electrophosphorescence, Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 304-311.
• Z. Jiang, Z. Liu, C. Yang*, C. Zhong, J. Qin, G. Yu, Y. Liu*, Multifunctional Fluorene-Based Oligomers with Novel Spiro-Annulated Triarylamine: Efficient, Stable Deep-Blue Electroluminescence, Good Hole Injection, and Transporting Materials with Very High Tg, Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 3987-3995.
• C. Yang*, X. Zhang, H. You, L. Zhu, L. Chen, L. Zhu, Y. Tao, D. Ma*, Z. Shuai*, J. Qin*, Tuning the Energy Level, Photophysical and Electroluminescent Properties of Heavy Metal Complexes by Controlling the Ligation of Metal with Carbon of Carbazole Unit, Adv. Funct. Mater.,2007,17, 651-661.
  

shiren

近日，我校材料学院杨楚罗教授和李凯助理教授等合作者，在《Chemistry – A European Journal》发表题为“Dinuclear ZnII Complexes Exhibiting Thermally Activated Delayed Fluorescence and Luminescence Polymorphism”的研究论文。
杨楚罗教授和李凯助理教授等合作者通过设计新型的给-受体特性配体合成了一类具有双核结构的锌配合物，在固态下实现了高效率的具有热活化延迟荧光特性的光致发光，为开发基于廉价金属的OLED发光材料提供了新的思路。

不可或缺的作用。目前，有机发光二极管（OLED）正在逐渐取代无机发光二极管（LED）和液晶显示器（LCD），成为新一代的照明和显示技术。其中，作为OLED技术的核心材料，高效率的分子基固态发光材料一直是新材料领域的研究焦点之一。目前，已经实现产业化应用的OLED发光材料主要依赖于磷光铱配合物（红光和绿光）和部分有机荧光材料（蓝光）。开发低成本的能够捕获三线态激子的发光材料对于OLED产业的可持续发展具有重要意义。
锌配合物发光材料由于其成本低廉以及激发态性质易于调控等诸多优点一直以来在发光材料研究领域受到持续的关注。但是，由于锌离子的高电离势以及较弱的自旋轨道耦合效应，通常难以实现激子从激发态单线态到三线态的系间窜越过程以及高效率的磷光发射，严重限制了其在固态发光材料与电致发光器件的进一步开发与应用。热活化延迟荧光（TADF）材料因为具有极小的激发态单线态-三线态能隙，能够不依赖重原子效应，将三线态激子转变为单线态激子进而发射延迟荧光，为开发基于廉价金属的发光配合物提供了新的途径。
近日，深圳大学材料学院杨楚罗教授和李凯助理教授等人采用吩噁嗪和9,10-二氢吖啶作为电子给体，吡啶作为电子受体，设计合成了具有给-受体特性的配体，室温下与锌离子配位以高产率获得了一类具有TADF特性的高效率双核锌配合物。作者通过一系列稳态，瞬态及变温光物理表征揭示了该类配合物的热活化延迟荧光（TADF）特性，并且在固态下实现了50%的发光量子产率。配合物分子的双金属核结构一方面能够增强分子的刚性降低非辐射跃迁速率，另一方面可能会促进系间窜越速率，均有利于提高分子的发光效率。高固态发光效率和TADF发光机理显示了该类发光配合物用于OLED的前景。与此同时，作者还发现该类配合物具有同质多晶现象，且其发光性质能够对外力的刺激实现响应。值得注意的是，近年来越来越多的研究表明基于Cu,Ag, Au, Zn等金属的团簇化合物具有高的光致发光效率，但用于电致发光器件仍面临较大的困难。本研究表明双核廉价金属配合物有望作为单分子和配合物团簇发光材料的桥梁，同时实现简单可控合成和发光性质的广泛调控，为开发新型OLED发光材料提供新的思路。
原文链接：https://chemistry-europe.onlinel ... 0.1002/chem.2020005

nankou

有机发光二极管（OLED）具有低能耗、广视角、柔性显示等优点，已经成功实现了商业化的应用。热活化延迟荧光（TADF）材料作为OLED器件新一代发光材料，能够实现100%的电生激子利用。相较于蓝、绿光TADF材料，红光TADF材料因其严苛的分子设计要求仍然发展缓慢。
      荧光量子效率和发光偶极水平取向的比率（Θ//）是TADF材料取得高器件性能的两个决定性因素。红光材料固有的窄带隙会增强分子的非辐射跃迁速率，所以红光分子通常表现出低的发光效率，我们可以通过优化分子结构的刚性来提高材料性能。另一方面，提高Θ//可以增大器件光输出耦合效率，将20~30%的光耦合输出效率提高到45%；然而在调节分子取向的同时往往会导致材料其他的光电性质发生改变。因此，如何调节材料的发光偶极取向而保持分子良好的发光性质仍是一项极具挑战的课题。

图1. 化合物的分子结构，理论模拟的分子构型、轨道和能级分布

       近日，深圳大学杨楚罗教授团队和香港城市大学李振声教授团队合作报道了一种通过选择性调控分子发光偶极取向来提高红光TADF材料器件效率的策略。该工作选用了具有较强给电子能力的吩噁嗪（PXZ）作为电子给体基团，同时选用大刚性平面的杂环芳烃苊并[1,2-b]喹喔啉为受体基团，并通过单键使给受体直接相连，极大程度地降低了分子的非辐射跃迁速率。所得分子PXZ-AQPy通过在受体端连接苯环，可以进一步拓展分子的长轴性并衍生得到PXZ-AQPhPy。理论计算表明两个化合物都具有刚性结构，且能级和轨道分布基本相同。
        激发态谐振分布计算结果表明，两个红光分子都具有沿着长轴方向的跃迁偶极矢量，相比于PXZ-AQPy，PXZ-AQPhPy分子具有更大的x成分和更高的发光偶极水平取向（85%），因此更有利于光输出耦合效率的提高。
      将发光材料作为客体掺杂于CBP薄膜中，制备了红光掺杂器件，其中PXZ-AQPhPy取得了19.6%的最高外量子效率，在已报道的相同光色的OLED中属于较高的电致发光效率。本研究通过合理的分子设计调节了分子的发光偶极取向，为设计高效率红光TADF材料提供了一种简单有效的策略。
深圳大学杨楚罗教授、曹啸松助理教授和香港城市大学李振声教授为文章通讯作者。第一作者为深圳大学博士后周长江和香港城市大学博士生曹晨。           该研究得到了国家自然科学基金委员会、深圳市科技创新委员会以及中国博士后科学基金会的大力支持。
        Highly efficient red thermally activated delayed fluorescence emitters by manipulating the molecular horizontal orientation
        Changjiang Zhou, Chen Cao, Dezhi Yang, Xiaosong Cao, He Liu, Dongge Ma, Chun-Sing Lee and Chuluo Yang
        Mater. Chem. Front., 2021,5, 3209-3215
        https://doi.org/10.1039/D1QM00155H

chandler

有机发光二极管（OLED）作为第三代平板显示技术，具有显示效果优异、柔性等优势，已广泛应用于智能手机和电视等消费电子品终端。高清化显示对OLED发光材料提出了更高、更新的要求。有机发光材料一般发射光谱谱带较宽，如何发展窄发射有机发光材料是一个新的挑战。

         近日，深圳大学材料学院杨楚罗特聘教授团队采用在多重共振热激活延迟荧光分子的外围引入“挡板”基团（图示分子灰色片段），将多重共振母核（图示分子粉色片段）包裹在中间的策略，实现了窄发射光谱并抑制聚集诱导发光猝灭的目的。相应OLED器件性能获得大幅提升，在掺杂浓度为1-30%的区间内光谱几乎无变化，发光半峰宽仅为25纳米；在5%掺杂浓度下OLED器件实现了40%的发光效率，创造了目前国际上窄发射OLED器件效率的纪录，在产业上有潜在的巨大应用价值。
         相关成果发表在Advanced Materials（影响因子30.849，中科院JCR一区，TOP期刊）上。深圳大学杨楚罗教授、曹啸松助理教授为文章通讯作者。深圳大学博士后姜鹏程和助理教授缪景生为论文共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金委员会、深圳市科技创新委员会以及中国博士后科学基金的大力支持。
       全文链接见：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202106954
      （材料学院 供稿）