实验室苏仕健教授团队：超快反向系间窜越的窄光谱含硒电致发光材料

受限于较大的单三线态能隙，窄谱带TADF材料的RISC速率通常较慢，导致OLED器件在高亮度条件下存在严重的效率滚降，亟需新的分子设计策略，以实现兼具超快RISC和窄光谱特性的发光材料。其中，引入硫、硒等重原子可通过增强SOC显著提升RISC速率，从而提高三线态激子利用率。

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在BN基团构建的多重共振热活化延迟荧光分子中嵌入具有刚性平面结构的五元含硒杂环，在窄光谱发光材料中实现了超快的反向系间窜越过程，并成功应用于高效低滚降有机发光二极管中。

本研究首次在BN基团构建的窄发射TADF分子中嵌入具有刚性平面结构的五元含硫和含硒杂环，成功合成了DBTBN和DBSeBN。五元杂环的平面刚性结构可显著抑制分子在激发态下的构象弛豫，进而抑制光谱展宽，并且增大了分子尺寸，从而降低了不利于窄带发光的分子间相互作用，使得即使在高掺杂浓度的薄膜中，仍可维持23 nm的窄半峰宽。五元杂环中硫和硒原子引发的重原子效应进一步加速了RISC过程。含硫的DBTBN的RISC速率为1.4×105 s-1，而含硒的DBSeBN的RISC速率更高，达到1.1×107 s-1。

图1.

以DBSeBN为发光材料构建的OLED器件，其发光峰位于480 nm，发光半峰宽为24 nm，最大EQE达到31.4%，在1000 cdm-2的高亮度下，EQE仍保持在23.3%，展现出极低的效率滚降。DBSeBN凭借其超快的RISC速率和极低的掺杂浓度敏感性，还展现出在OLED中多功能应用潜力。作为敏化剂时，基于DBSeBN的绿色荧光敏化OLED器件实现了CIEy坐标为0.70，FWHM仅为20nm的纯绿光，并展现出优异的效率滚降抑制，其EQE在1000 cd m-2和10,000 cd m-2亮度下分别保持在20.9%和16.6%，优于Ir配合物磷光材料作为敏化剂的器件。在单发光层的白光OLED中，DBSeBN作为高效蓝光发光材料，能够充分利用器件中高能三线态激子，实现CIE色度坐标为（0.33，0.44）的白光，显色指数为48。同时，该器件展现出优异的效率滚降抑制能力，在最大EQE为25.4%的情况下，在1000 cd m-2亮度下EQE仍然能够维持20.2%。综上所述，DBSeBN展现出优异的窄谱发光特性、快速的三线态激子利用能力以及在OLED中多种应用场景下的出色性能，充分证明了其作为MR-TADF材料在低效率滚降OLED中的广阔应用前景。

相关研究成果以“Narrow-BandDibenzoselenophene-Based Emitter with Rapid Triplet Conversion for VersatileOLED Applications with Superior Roll-Off Suppression”为题发表在Angewandte Chemie International Edition上，其中通讯作者为苏仕健教授，第一作者为陈子健博士生。该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和博士后创新人才支持计划的资助。

原文链接：

https://doi.org/10.1002/anie.202507626