随着ITU-R BT.2020等下一代显示标准的推进,高色纯、窄带发光成为OLED材料的核心研发目标。多重共振热活化延迟荧光(MR-TADF)材料凭借本征窄光谱、高辐射速率的特性,被视为下一代宽色域显示的核心发光体系。然而,经典B/N型MR-TADF仍面临两个关键问题:一是发光颜色向绿光等长波区域调节时容易造成光谱展宽,二是反向系间窜越速率(kRISC)较慢,容易导致高亮度下效率下降。近年来,尽管羰基单元已被用于MR骨架的激发态调控,但所得材料普遍存在共轭过度拓展导致半峰宽达28~45 nm,或kRISC提升有限、器件效率滚降仍显著等问题,无法同时满足波长调谐、窄带发射与高效RISC的三重需求。

针对上述瓶颈,吉林大学李成龙教授团队提出羰基锁定分子工程策略,在多硼v-DABNA骨架上稠合嵌入羰基单元,通过单一结构修饰实现三重功能的协同优化,构建出B/N/C=O杂化MR-TADF发光体系。羰基单元的强吸电子特性可优先稳定LUMO能级、缩小带隙,在不破坏MR骨架交替前线轨道分布与刚性结构的前提下,实现发光从蓝光到纯绿光的红移并维持了窄谱带发光特性;同时,羰基氧的孤对电子为激发态引入部分n-π*跃迁特征,有效增强自旋轨道耦合作用,在无重原子修饰的条件下,实现了超过5.0×105s⁻¹的快速反向系间窜越。基于该系列发光材料制备的二元OLED器件展现出优异的纯绿光电致发光性能:最高外量子效率达36.2%,CIE色坐标y值均超过NTSC标准绿光(0.71);尤为突出的是,在1000 cd/m2的实用显示亮度下,器件效率滚降仅为3.4%与3.9%,为目前已报道的无重原子纯绿光MR-TADF二元器件中的最低水平之一。

该工作提出的羰基锁定分子工程策略,成功在多硼MR-TADF骨架上同时实现了发光波长红移、窄带发射维持与kRISC提升,破解了长期制约MR-TADF材料发展的核心矛盾,为面向下一代宽色域显示的MR-TADF材料分子设计提供了全新的思路与实践范式。

该研究成果以“Carbonyl-Locking Strategy for Multi-Resonance EmittersEnables Efficient Pure-Green OLEDs With UltralowEfficiency Roll-Off”为题发表在Angewandte Chemie International Edition上(Angew. Chem. Int. Ed.,2026, e5771174)。国产直播-国产成人直播 博士研究生郑萍萍为第一作者,国产直播 李成龙教授为通讯作者。

论文链接://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.5771174