实验室苏仕健教授团队：高效窄光谱OLED材料设计及效率滚降抑制

有机发光二极管（OLED）作为新一代显示技术，其色纯度和效率稳定性是实现超高清显示的关键。传统给-受体型热活化延迟荧光（TADF）材料发射光谱宽，难以满足BT.2020标准。多重共振（MR）结构虽能实现窄谱带发射，但反向系间窜越（RISC）速率低，器件在高亮度下效率滚降显著。如何平衡窄光谱特性与高效TADF性能，是OLED材料设计的核心挑战。    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通过结合给体四氢喹喔啉（THQX）和硼氮多重共振结构，实现了高效窄谱带蓝绿光发射，并显著抑制了效率滚降（1000cd m-2亮度下效率保持为19.0%），为高性能OLED材料开发提供了参考。    MR-TADF材料通常由于ΔEST过大导致RISC速率低，三线态激子聚集猝灭引发效率滚降。团队创新性地将给体THQX通过不同方式与硼氮多重共振结构结合，调控分子内电荷转移特性，得到了三种硼氮基发射体（DQBN、tBCQBN、BN-Q-Ph）。其中，DQBN具有对称双硼结构，但由于较大的ΔEST（0.28 eV）几乎没有延迟荧光，tBCQBN具有非对称单硼结构引入了部分长程电荷转移（LRCT），缩小ΔEST为0.05 eV，从而实现了高效TADF。BN-Q-Ph通过外围THQX连接增强LRCT成分，使S1与高能T2态之间的自旋轨道耦合显著提升，RISC速率达1.5 × 105 s-1（较tBCQBN快两个数量级）。基于BN-Q-Ph的OLED器件实现了476nm处半峰宽为36 nm的窄光谱发射，最大外量子效率为28.7%，在1000 cd m-2下仍保持19.0%的外量子效率，改善了效率滚降问题。这项研究工作通过精准调控给体与MR结构的结合，为高色纯度、低效率滚降的OLED器件开发提供了思路。

相关研究成果以“Enhancing TADF Emission and Mitigating Efficiency Roll-off in OLEDs viaReasonable Tetrahydroquinoxaline-Integrated Organoboron Based Emitters”为题发表在Journal of Materials Chemistry C上，其中通讯作者为苏仕健教授，第一作者为谢洪伟硕士生。该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金及博士后创新人才支持计划项目的资助。

原文链接：

https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2025/TC/D5TC00329F