实验室王志明研究员团队：硼锁氮杂八元环策略构建高效率、低滚降和抗聚集猝灭特性的窄发射OLED

为构筑高色纯度兼具高性能OLED，多重共振（MR）型有机发光材料因其优异属性而备受关注，但其平面结构在高掺杂浓度下易导致光谱展宽、聚集诱导淬灭（ACQ）和效率滚降的问题，通常只能在低掺杂浓度（< 5  wt%）下工作，对工艺精度和成本要求苛刻。

华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室的王志明研究员课题组此前曾开发了具有马鞍形结构的氮杂八元环骨架——8NN。该骨架兼具深蓝窄带发射（峰值405 nm，半峰宽19 nm）和抑制聚集的独特优势。基于此氮杂八元环核心骨架8NN，通过引入多个B/N单元，开发了两种兼具窄带发射和抗聚集特性的有机发光材料——8NN-1B和8NN-2B。在8NN核心固有的多重共振特性和马鞍形构型的基础上，通过硼锁定策略得到的两种衍生物表现出显著增强的MR效应，同时呈现出聚集诱导发光（AIE）和聚集窄化发光（ANE）的特性。其中，8NN-2B的反向系间窜越速率（kRISC）显著提升，其无敏化剂器件实现了32.20%的最大EQE，在1000 cd m‒2亮度下EQE为29.10%，滚降可忽略不计。值得注意的是，即使在10 wt%的高掺杂浓度下，仍保持了高的EQE和优异的效率滚降。

将多个B/N单元合理地引入氮杂八元环中，确保衍生物8NN-1B和8NN-2B的多重共振特性得以保持，甚至进一步增强，FWHM分别为20和22 nm。同时实现光谱调节，二者光色红移至蓝绿光范围。并且，通过合理的电子调控降低了两种材料的ΔEST，而氮杂八元环的扭曲构型增强了自旋轨道耦合（SOC），在无需重原子的情况下，使8NN-2B的kRISC达到高值（7.7 × 105s‒1）。此外，引入负曲率氮杂八元环有效抑制了π–π堆积，使8NN-1B和8NN-2B表现出有趣的AIE和ANE特性。最终，基于8NN-2B的无敏化剂OLED在低掺杂浓度（2 wt.%）下实现了高的最大外量子效率，为32.20%，即使在亮度为1000 cd m‒2时，仍保持29.10%的外量子效率，滚降仅为9.6%。在高掺杂浓度（10 wt.%）下，8NN-1B和8NN-2B的电致发光发射峰值和FWHM几乎保持不变，最大外量子效率分别为29.68%和31.01%。这些结果展示了一种相互协同的修饰策略，利用了氮杂八元环核心与硼氮框架的互补优势，有助于开发高性能窄带OLED。

代表性抗聚集猝灭多重共振材料的分子设计策略以及该工作针对8NN的硼锁衍生物的设计策略

相关研究成果以“Boron-LockedDiaza-Octagon Strategy for Constructing Multi-Resonance Emitters EnablingAnti-Quenching Narrowband OLEDs With High Efficiency and Low EfficiencyRoll-Off”为题，发表在Angewandte ChemieInternational Edition上。第一作者为曲亚东博士生，肖陈发博士生和李保玺博士为共同第一作者。通讯作者为王志明研究员，张翰博士为共同通讯作者，该工作得到了唐本忠教授的指导。该研究工作得到了国家自然科学基金（52473173,U25A20569）、广东省自然科学基金（2022B1515020084）、广东省基础与应用基础研究基金（2023B15150003）、云南省科技厅重点项目（202303AC100021）、发光材料与器件全国重点实验室自主研究项目（Skllmd-2024-10、Skllmd-2025-05）、广州市科技计划（2023A04J0988）、广东省重点领域研究与发展计划（2024B010104001）、创新技术委员会（ITC-CNERC14SC01）等科研项目的资助。