实验室马於光教授团队：基于共振结构调控实现紫光窄发射OLED

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。

近日，华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室的俞越副教授、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器件中实现了稳定的短波长窄光谱。BO-2Cz单掺杂器件在404 nm (FWHM=31nm) 处实现了紫光电致发光，CIE坐标（0.162,0.017），最大外量子效率为7.3%，同时实现了短波长和窄发射。

这项工作借鉴了菁染料的模型，尝试从共振结构调制的角度理解多重共振材料的窄光谱性质。因此基于DOBNA受体，咔唑给体合成了BO-2Cz和TB-tCz两种分子，而这两种分子的共振结构差异，导致它们表现出不同的环境抗性，其中BO-2Cz具有较好的环境抵抗性能，这种环境抵抗性与孤子特征有关。如图1 所示，TB-tCz的光谱随着溶剂极性变化表现为明显的光谱展宽以及峰位红移，但BO-2Cz的光谱几乎不随溶剂环境发生变化。同时，为了量化两者共振结构的差异，本文引入了共振参数c作为标准，c2越接近0.5说明越接近平衡共振结构，计算结果表明，TB-tCz的c2值为0.03，BO-2Cz的c2值为0.45，说明BO-2Cz中的两种共振结构贡献更平衡。此外BO-2Cz掺杂器件的EL峰位于404 nm，FWHM为31 nm，对应的CIEy值达到0.017，最大外量子效率（EQEmax）为7.3%，是紫蓝色域内的最高值之一。通过借鉴简单的菁染料双态模型，本工作为理解材料的光谱性质和结构之间的关系提供了一个新的视角，对设计新型窄发射材料具有一定的启发。

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

相关研究成果以“Modulating theResonance Structures Toward Highly Efficient Violet-Blue Organic Light-EmittingDiodes with Narrow Emission”为题发表在Chemical Science上，其中通讯作者为俞越副教授，第一作者为博士生王馨瑜。该研究工作得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、广东省基础与应用基础研究基金项目、广东省分子聚集体发光重点实验室项目资助。等科研项目的资助。

原文链接：http://doi.org/ 10.1039/d5sc07474f