对于TADF材料而言，提高材料的反向系间窜越速率有助于降低三线态激子的浓度猝灭和激子湮灭等问题，提升OLED器件的电致发光性能。大量研究表明，卤素原子能够通过重原子效应增强分子的自旋轨道耦合（SOC）作用，促进激子的反向系间窜越过程。然而，卤素原子的引入也常常会导致材料发光效率的降低。引入卤素原子可能会对材料的光物理性质造成截然不同的影响，对于该现象的研究有助于推动高性能有机发光材料的制备。
本工作通过在聚集诱导延迟荧光（AIDF）材料中引入溴原子，构筑了一系列溴代有机发光小分子。光物理测试表明，这些材料在固态下的发光效率和反向系间窜越速率随溴原子取代位点的变化表现出了明显的差异。结合晶体结构和理论计算分析发现，溴原子与分子轨道间的相互作用是导致这一现象的重要原因。溴原子与分子轨道之间距离的不同导致了其对分子轨道贡献占比的差异，引起了材料SOC作用的变化，并最终对材料的光物理性质造成了截然不同的影响。基于该类材料制备的非掺杂和掺杂器件的最大外量子效率分别可达19.5%和28.6%。通过溴原子与AIDF材料发光性质间的构效关系研究，有助于推动高性能延迟荧光材料的开发和高效率低滚降OLED器件的制备。
文章第一作者为组内博后徐静文，文章在线发表在Advanced Optical Materials (DOI: 10.1002/adom.202102568)。