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马於光教授团队:基于共振结构调控实现紫光窄发射OLED

研究背景

供体-受体(D-A)结构设计策略是有机发光二极管(OLED)中开发高性能发射体的有效方法。然而D-A结构分子的光谱容易因供体和受体之间的能量失配导致展宽,最大半峰宽变大(FWHM)。同时,它们的光谱表现出对环境(如溶剂、主体材料、聚集)的敏感性,无法满足超高清显示对宽色域和低能耗需求。

研究亮点

华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室俞越副教授、马於光院士团队通过调节给受体平衡共振态,设计并合成了BO-2Cz,在不同溶剂和OLED器件中实现稳定的短波长窄光谱。

BO-2Cz单掺杂器件在404 nm(FWHM=31 nm)处实现紫光电致发光,CIE坐标(0.162,0.017),最大外量子效率7.3%,同时实现短波长与窄发射。

正文描述

本工作借鉴菁染料模型,从共振结构调制角度理解多重共振材料的窄光谱性质。基于DOBNA受体、咔唑给体合成BO-2Cz和TB-tCz两种分子,共振结构差异使二者环境抗性不同,BO-2Cz具备更好的环境抵抗性,与孤子特征相关。

TB-tCz光谱随溶剂极性变化出现明显展宽与红移,BO-2Cz光谱几乎不受溶剂环境影响。

引入共振参数c量化共振结构差异,c2越接近0.5越接近平衡共振结构:

BO-2Cz掺杂器件EL峰404 nm,FWHM=31 nm,CIEy=0.017,EQEmax=7.3%,为紫蓝色域内最高值之一。该工作为理解材料光谱-结构关系提供新视角,对新型窄发射材料设计具有启发。

图1. BO-2Cz和TB-tCz的结构、溶剂化光谱、器件CIE坐标、共振结构示意图以及c2。

图1. BO-2Cz和TB-tCz的结构、溶剂化光谱、器件CIE坐标、共振结构示意图以及c2。

课题组简介及致谢

成果以“Modulating the Resonance Structures Toward Highly Efficient Violet-Blue Organic Light-Emitting Diodes with Narrow Emission”发表于《Chemical Science》。

资助:国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、广东省分子聚集体发光重点实验室项目。

原文DOI:10.1039/d5sc07474f

接收时间:2025.12.12

影响因子:7.4