常州大学朱卫国教授团队在创制近紫外有机发光材料中取得新进展

近紫外(NUV)有机发光二极管(OLED)在化学生物传感、超清晰显示器、高密度信息存储和激发光源等方面具有广阔的应用前景。杂化局域和电荷转移（HLCT）有机发光材料因理论上具有100%激子利用效率，被认为是NUV-OLED中极具发展潜力的近紫外发光材料，然而，高效窄带HLCT近紫外有机发光材料及半峰宽低于40 nm、外量子效率(EQE)超过10%的溶液加工NUV-OLED鲜见文献报道。发展更为高效的窄带热激子近紫外发光材料迫在眉睫，并极具挑战性。

为攻克溶液加工NUV-OLED发光效率低和发光谱带宽的瓶颈问题，我校材料科学与工程学院有机光电功能材料与器件团队朱卫国教授与王亚飞教授创新发展了一类新型基于简单双元多重共振(MR)单元的高效窄带HLCT近紫外有机发光材料。提出了“弱MR电子给受体抑制振动弛豫”策略，以5,9-二氧杂-13b-硼氧基[3,2,1-de]蒽为电子受体单元，吲哚并[3,2,1-jk]咔唑为电子给体单元，通过简单的D-A共轭连接方式，获得了分子结构简单、材料易得的HLCT近紫光发光材料ICz-BO (图1)。得益于ICz-BO发光材料高效的h-RISC特性和优异的溶解性，其溶液加工OLED显示了卓越的器件性能(图2)，其电致发光峰为414 nm、FWHM 为37 nm 、EQE_max为12.01%、色坐标(CIE_x,y)为(0.164, 0.031)，刷新了HLCT材料及其NUV-OLED的窄带发光器件效率记录。该研究为发展高效窄带HLCT近紫光发光材料及其高效超清晰NUV-OLED提供了新的范式。

图 1. a) ICz-BO的分子设计策略示意图，b) ICz-BO的化学结构，能级，包括T₆到S₁/S₂激发态的自旋轨道耦合值，c) ICz-BO单晶(CCDC: 2363038)的扭转角和分子间相互作用。

图2. a) 器件结构与能级图；1-10 wt% ICz-BO 掺杂器件的 b) 电致发光光谱图, c) 外量子效率–亮度曲线(内嵌图: 2 wt% ICz-BO 器件的CIE色坐标), d) 电流密度-电压-亮度曲线；e) 2 wt% ICz-BO 器件的磁效应-电致发光特性；f) 已报道y轴CIE色坐标< 0.04器件的外量子效率水平。

该研究工作日前以“High-Performance Solution-Processable Organic Light-Emitting Diode Based on a Narrowband Near-Ultraviolet Emitter and a Hot Exciton Strategy”为题发表在化学、材料类国际顶级期刊《Angewandte Chemie International Edition》上。常州大学材料科学与工程学院硕士研究生蒋开和博士研究生畅翔、湘潭大学自动化与信息工程学院朱洁琼老师为共同第一作者；常州大学材料科学与工程学院王亚飞教授和朱卫国教授、华南理工大学马东阁教授为通讯作者；常州大学材料科学与工程学院为论文第一完成单位。该研究得到了国家自然科学基金的资助支持。

常州大学朱卫国教授团队近年聚焦新材料、新能源前沿方向，着力开展新型有机发光材料与器件、有机太阳能电池材料与器件的研究，在HLCT材料、MR-TADF材料、ESIPT发光材料、圆偏振发光材料、液晶发光材料、齐聚物给体材料、有机小分子受体材料取得了丰硕的成果，近五年在Nature Photonics, Nature communications, Journal of the American Chemical Society, Advanced Materials, Angewandte Chemie International Edition等材料、化学学科国际顶级期刊上发表SCI论文近二十篇，获省自然科学二等奖和省研究生导师团队提名奖各1项。

论文链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202421520

常州大学朱卫国教授团队介绍：http://zwg.cczu.edu.cn/