Angew. Chem. ：O-B-N和N-B-N共振单元的集成化促进高性能深蓝光OLEDs的发展

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多重共振型热活化延迟荧光（MR-TADF）材料由于其刚性发光骨架展现出较窄的发射光谱和较高的发光效率，目前已成为有机电致发光领域研究的热点，并逐渐成为有机发光二极管（OLED）中重要的发光材料。近些年来，蓝光及绿光的MR-TADF发光材料取得了巨大的研究进展，所制备的OLEDs器件效率达到了30%以上。然而，具有深蓝光发射的MR-TADF材料却很少被报道并且所制备的器件效率并不高，这主要是因为具有较大带隙的深蓝光材料往往具有较差的载流子注入和传输能力以及缺乏相应的分子设计。


基于此，近日，香港理工大学黄维扬课题组和黑龙江大学许辉教授课题组提出了一种新型的深蓝光MR-TADF分子设计策略。将不同的共振单元（O-B-N和N-B-N）进行集成化，形成一个拓展的刚性平面的分子结构。所制备的分子表现出更蓝、更窄的发射光谱并且发光效率更高。



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图1 分子设计概念以及本文中涉及的分子结构

基于同一前驱体，通过控制反应条件使得三溴化硼选择性进攻前驱体的不同位置，从而制备出三个深蓝光MR-TADF分子（OBN, NBN和ODBN）。通过细致的光物理、电化学以及理论计算的研究发现，ODBN具有最窄的发射光谱、最高的发光效率以及最小的单三线态能级差，在甲苯溶液中的发射峰为429 nm，半峰宽为26 nm，发光效率达到了93%。

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图2 光物理性质，（a）在甲苯溶液中的吸收和发射光谱；（b）三线态能级以及单三线态能级差；在掺杂薄膜中的（c）量子效率和（d）寿命衰减曲线以及（e）相应的速率常数

基于ODBN优异的光学性质，将其作为发光材料制备了OLED器件，最大发射峰为446 nm，对应的CIE坐标为(0.15, 0.10)，最大外量子效率达到了24.2%，是目前报道的深蓝光OLEDs中最好的结果之一。该工作为发展高性能深蓝光MR-TADF分子提供了新的设计思路。

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图3 电致发光性能，（a）OLED器件结构；（b）电致发光光谱；（c）亮度-电压-电流密度曲线和（d）效率-亮度曲线。

论文信息

Integrating Asymmetric O-B-N Unit in Multi-Resonance Thermally Activated Delayed Fluorescence Emitters towards HighPerformance Deep-Blue Organic Light-Emitting Diodes

Dr. Jibiao Jin, Dr. Chunbo Duan, Dr. He Jiang, Dr. Peng Tao, Prof. Hui Xu, Prof. Wai-Yeung Wong


Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202218947




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目前评论：3

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