多重共振型熱活化延遲熒光（MR-TADF）材料由于其剛性發(fā)光骨架展現(xiàn)出較窄的發(fā)射光譜和較高的發(fā)光效率，目前已成為有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，并逐漸成為有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）中重要的發(fā)光材料。近些年來(lái)，藍(lán)光及綠光的MR-TADF發(fā)光材料取得了巨大的研究進(jìn)展，所制備的OLEDs器件效率達(dá)到了30%以上。然而，具有深藍(lán)光發(fā)射的MR-TADF材料卻很少被報(bào)道并且所制備的器件效率并不高，這主要是因?yàn)榫哂休^大帶隙的深藍(lán)光材料往往具有較差的載流子注入和傳輸能力以及缺乏相應(yīng)的分子設(shè)計(jì)。
基于此，近日，香港理工大學(xué)黃維揚(yáng)課題組和黑龍江大學(xué)許輝教授課題組提出了一種新型的深藍(lán)光MR-TADF分子設(shè)計(jì)策略。將不同的共振單元（O-B-N和N-B-N）進(jìn)行集成化，形成一個(gè)拓展的剛性平面的分子結(jié)構(gòu)。所制備的分子表現(xiàn)出更藍(lán)、更窄的發(fā)射光譜并且發(fā)光效率更高。
圖1 分子設(shè)計(jì)概念以及本文中涉及的分子結(jié)構(gòu) 基于同一前驅(qū)體，通過(guò)控制反應(yīng)條件使得三溴化硼選擇性進(jìn)攻前驅(qū)體的不同位置，從而制備出三個(gè)深藍(lán)光MR-TADF分子（OBN, NBN和ODBN）。通過(guò)細(xì)致的光物理、電化學(xué)以及理論計(jì)算的研究發(fā)現(xiàn)，ODBN具有最窄的發(fā)射光譜、最高的發(fā)光效率以及最小的單三線態(tài)能級(jí)差，在甲苯溶液中的發(fā)射峰為429 nm，半峰寬為26 nm，發(fā)光效率達(dá)到了93%。 圖2 光物理性質(zhì)，（a）在甲苯溶液中的吸收和發(fā)射光譜；（b）三線態(tài)能級(jí)以及單三線態(tài)能級(jí)差；在摻雜薄膜中的（c）量子效率和（d）壽命衰減曲線以及（e）相應(yīng)的速率常數(shù) 基于ODBN優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)，將其作為發(fā)光材料制備了OLED器件，最大發(fā)射峰為446 nm，對(duì)應(yīng)的CIE坐標(biāo)為(0.15, 0.10)，最大外量子效率達(dá)到了24.2%，是目前報(bào)道的深藍(lán)光OLEDs中最好的結(jié)果之一。該工作為發(fā)展高性能深藍(lán)光MR-TADF分子提供了新的設(shè)計(jì)思路。 圖3 電致發(fā)光性能，（a）OLED器件結(jié)構(gòu)；（b）電致發(fā)光光譜；（c）亮度-電壓-電流密度曲線和（d）效率-亮度曲線。 論文信息 Integrating Asymmetric O-B-N Unit in Multi-Resonance Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitters towards HighPerformance Deep-Blue Organic Light-Emitting Diodes Dr. Jibiao Jin, Dr. Chunbo Duan, Dr. He Jiang, Dr. Peng Tao, Prof. Hui Xu, Prof. Wai-Yeung Wong Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202218947
