Angew. Chem.：通过调控分子堆积构筑高效深蓝光窄发射OLED器件

基于多重共振热活化延迟荧光（Multiple Resonance Thermally Activated Delayed Fluorescence，简称MR-TADF）机理的有机发光材料具有接近100%的光致发光量子产率和窄的半峰宽，这为进一步开发兼具高色纯度和高效率的OLED器件提供了新的机遇。MR-TADF分子通常是通过在稠环芳烃框架中嵌入缺电子的硼原子和富电子的氮/氧原子，构建具有几乎完全分离的最低未占分子轨道和最高占据分子轨道。然而，基于稠环芳烃的MR-TADF分子通常具有近乎完全平面的分子骨架，即使在掺杂浓度很低的情况下，客体发光分子之间或客体与主体之间的浓度淬灭也难以避免。因此，限制分子间相互作用、降低激子猝灭的比例是进一步发展高效率MR-TADF分子的重要前提。当前的主流做法是采用外围大位阻基团对发光核心进行修饰，进而抑制分子间的π-π相互作用和偶极相互作用。然而由于合成过程复杂，在稠环芳烃骨架的特定位点修饰不同类型的大位阻基团仍是一项的挑战。事实上，有机发光分子的光物理性质不仅取决于单分子的化学结构，分子间的堆积模式及固体状态下的分子有序性对OLED器件的性能具有决定性作用。

鉴于此，青岛科技大学刘玉超、闫寿科课题组与北京化工大学任忠杰课题组合作报道了一种新的MR-TADF分子设计策略，即通过调节分子间堆积模式构建高效硼/氧型MR-TADF深蓝光材料体系，相关研究成果发表于Angewandte Chemie-International Edition。

MR-TADF分子的单晶结构、二聚体及分子堆积模式

研究人员基于硼/氧稠环骨架设计合成了三种具有不同分子构型的给受体（D-A）型分子，通过精细地调节分子间的电荷转移相互作用，可以实现晶体状态下的不同的分子间堆积模式。实验和理论研究表明，在相对平面的分子结构中可以进一步形成分子间的D-A堆积模式，不仅可以固定分子间的电荷转移激发态构型，还可以协同构建三线态激子的多重衰减通道，加速三线态激子的自旋翻转，从而在固体薄膜状态下实现接近100%的光致发光量子产率和高达6.7×10⁵ s^-1的反隙间跃迁速率。基于上述材料所制备的OLED器件可以实现31.75%的外量子效率，这是当前深蓝光窄发射OLED器件的最高值之一。上述策略利用聚集态分子间电荷转移相互作用，构建三线态激子的多重衰减通道和受限的激发态构象，大幅提高了MR-TADF发光材料的发光效率，有助于进一步开发兼具高效率和高色纯度的OLED器件。

论文信息

Engineering Intermolecular Packing Mode of Oxygen-Bridged Cyclized Boron-Based MR-TADF Emitters Enables High-Efficiency Deep-Blue Narrowband OLEDs

Dr. Yuchao Liu, Shengyu Li, Jinyang Zhao, Wei Ping, Zhi Yang, Dr. Lei Hua, Junjie Wang, Dr. Shian Ying, Prof. Zhongjie Ren, Prof. Shouke Yan

上述研究工作得到了国家自然科学基金项目（52103220、52273164、62441403）、山东省重大基础研究项目（ZR2022ZD37）、山东省自然科学基金项目（ZR2023QE078）、山东省青创团队项目（2023KJ097）、青岛市自然科学基金项目（23-2-1-75-zyyd-jch）等资助，谨此致谢。

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202513129