全球数字经济的迅猛发展对高清显示技术提出了更高的需求。最新的BT.2020标准已成为高清显示技术的重要基准,对发射峰值宽度和位置等关键参数设定了更为严格要求。最新一代多重共振热活化延迟荧光(MR-TADF)材料因其窄发射特性而展现出显著优势,能够满足BT.2020标准对发光峰宽严苛的要求。然而,MR-TADF材料的短程的局域激发态特性,限制了此类材料向长波长范围的大幅度调控。因此,亟需开发新的合成方法以应对这一困境。
基于以上问题,近期中国科学院宁波材料技术与工程研究所有机光电材料与器件团队的葛子义研究员、李伟副研究员,联合大连理工大学李久艳教授和华南理工大学苏仕健教授提出一种基于窄谱带材料6π-1,5电环化反应,在实现波长大幅度调节的同时,能够降低半峰宽值(FWHM),并大幅提高其光电性能。以GCz-4B2前驱体材料为例,通过简单升高温度触发6π-1,5电环化反应,可高产率地转化为目标材料GCz-4B1。与GCz-4B2相比,GCz-4B1的发射峰红移了26 nm,同时半峰宽(FWHM)值和肩峰强度显著降低。值得注意的是,GCz-4B1的光致发光量子产率(PLQY)达到了95.1%,而GCz-4B2仅为85.6%。这种提升可归因于闭环反应增强了分子刚性,从而有效减少了不利的振动弛豫过程,进而提高了PLQY值。此外,基于GCz-4B1的有机发光二极管(OLED)实现了28.0%的最大外量子效率(EQE max),其窄FWHM值为19.4 nm,远优于基于GCz-4B2的器件性能。这项研究为精确调控发射波长以满足高清显示技术的需求提供了新策略。
该工作以“High-Temperature-Induced Fused Polycyclic Aromatic Multiple Resonance Emitters Exhibiting Narrowband and Pronounced Red-Shifted Emission. ”为题发表在国际顶级期刊Small上(Small., 2025, 2411961),大连理工大学课题生慕锡麟硕士、材料所吴林博士和华南理工大学李直至硕士为本文共同第一作者,葛子义研究员、李伟副研究员、大连理工大学李久艳教授和华南理工苏仕健教授为本文的共同通讯作者。
该研究得到了国家杰出青年科学基金(21925506)、国家自然科学基金(22375212, U21A20331, 51773212和81903743)、中科院百人计划项目、浙江省重大项目(2024C01261)和宁波市重点研发计划(2022Z124, 2022Z119, 2022Z120)等的支持。
光电信息材料与器件实验室 慕锡麟撰稿
文章链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202411961