实验室苏仕健教授团队：硫族元素桥联的异构化手性分子，实现具有不同发光机制的OLED器件

探索有机发光材料的高效发光机制对于提升有机发光二极管（OLED）的性能至关重要。热活化延迟荧光（TADF）和室温磷光（RTP）两种机制通过高效利用三线态激子，能实现理论上100%的内量子效率。然而，纯有机体系中的三线态激子存在自旋禁阻问题。如何在纯有机体系中突破这些限制实现高效发光，是光电材料领域的重要研究方向。

近日，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室的苏仕健教授课题组利用硫族元素桥联的异构化手性分子工程，实现了有机材料的高效的TADF发光，及TADF与RTP的协同发光，有望拓展在高性能圆偏振OLED器件及白光OLED器件上的应用。

研究团队提出了一种基于分子异构工程的设计策略，在分子设计中引入了苯二硫醇和联萘酚（八氢联萘酚）作为给体单元，二氰基苯作为受体单元，通过调整分子对称性构建多环芳烃框架，实现了激发态特性的调控（图1）。硫族元素不仅具备优异的电子供体特性，其独特的重原子效应和非共面分子结构还能增强三线态激子的利用效率。同时，联萘酚单元的引入赋予了这些材料优异的圆偏振发光特性。

图1. 硫族元素桥联的手性分子的化学结构及发光机制

研究发现，具有一定分子对称性的(R/S)-p-NA和(R/S)-p-hex表现出典型的TADF特性，其光致发光量子效率在薄膜中超过90%。而(R/S)-o-NA和(R/S)-o-hex由于分子对称性导致的电子分布变化以及由此引发的振动SOC效应增强，呈现蓝色TADF与黄色RTP双重发光特性，从而成功地实现了高效的单分子白光发射（图2）。

基于开发的新型TADF材料制备的OLED器件外量子效率高达~30%，展现了纯有机TADF材料的优异性能；利用双发射有机材料(R/S)-o-NA和(R/S)-o-hex，研究团队还成功开发了单分子白光OLED器件（图3）。与传统多层白光OLED相比，该器件结构更加简化，在显示和照明领域具有重要潜力。

图2. 材料在有机薄膜中的光物理性质

图3. 材料在OLED器件中的电致发光性能

相关研究成果以“Excited‐State Engineering ofChalcogen‐Bridged Chiral Molecules for Efficient OLEDs with DiverseLuminescence Mechanisms”为题发表在Angewandte Chemie International Edition上，其中通讯作者为苏仕健教授，第一作者为李梦珂博士后。该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和博士后创新人才支持计划的资助。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202420474