导读

有机发光二极管（OLED）技术凭借其自发光、高对比度、可柔性化等特性，已成为智能手机、高端电视及增强现实设备的核心显示方案。其中，深蓝光材料作为实现全彩显示的三大基色之一，直接决定了显示的色域覆盖范围、色彩还原能力与能耗水平。

磷光材料因可同时利用单线态和三线态激子，理论上能够实现近百分百的激子利用率，被视为突破显示效率极限的关键路径。

然而，深蓝光磷光材料的发展长期面临效率、色纯度与稳定性难以兼得的困境。传统对称配位的铱配合物虽然已实现一定深蓝光发射，但在实际工作亮度下往往伴随明显的效率滚降，且器件寿命难以满足商用需求。

如何在保证高色纯度的前提下，同时实现高效率发光与长周期稳定工作，一直是困扰学术界与产业界的核心瓶颈。

鉴于此，清华大学深圳国际研究生院康飞宇教授团队韦国丹副教授、伍成城助理研究员与京都大学Adachi Chihaya教授、九州大学Hatakeyama Takuji教授合作，创新性地提出了一种不对称配位策略，通过引入强吸电子修饰的氮杂环卡宾配体，精准调控铱配合物的激发态特性，成功开发出一系列高性能深蓝光磷光材料，在器件效率与使用寿命方面取得了突破性进展。该成果发表在《Light: Science & Applications》，题为“High-efficiency and stable deep-blue iridium phosphorescent OLEDs with enhanced charge transfer dynamics”。

创新研究

作者突破传统对称配位模式，构建了三齿卡宾配体与二齿配体协同作用的不对称配位结构。利用刚性骨架赋予分子优异的热稳定性，有效抑制了高温蒸镀过程中的材料分解。并且空间位阻效应显著增大了分子间距离，减少了激子迁移与湮灭损失，为高效发光奠定了分子基础。

图1：不对称配位铱配合物激发态调控示意图

通过在配体上引入强吸电子基团，研究团队成功实现了对配合物激发态性质的定向调控。部分材料呈现显著的电荷转移特性，大幅加速了辐射跃迁过程，显著提升了发光效率。另一部分材料偏向局域激发态，有利于获得更短的发射波长与更高的色纯度。

基于新型铱配合物的深蓝光磷光OLED展现出卓越的外量子效率，达到国际领先水平。器件色坐标接近国际显示标准，为实现高色域覆盖提供了关键材料保障。在保持高色纯度的同时，器件最大亮度表现优异，满足了实际显示应用对高亮度的需求。

图2：深蓝光OLED器件能级结构与发光照片

研究团队进一步验证了材料的内在稳定性，未采用敏化结构的器件展现出超长的连续工作寿命。基于超荧光架构的器件在保持窄光谱发射优势的同时，寿命同样达到接近实用化水平。尤为重要的是，研究团队成功将这些材料集成到薄膜晶体管驱动阵列上，实现了高分辨率深蓝光微显示原型，可清晰呈现文字与图案，为近眼显示应用提供了关键材料支撑。

图3：微显示器件结构示意图与显示效果

前景展望

该研究为深蓝光磷光材料的设计提供了全新范式，所开发材料兼具高效率、高色纯度与长寿命优势，在高端电视、智能手机、增强现实与虚拟现实微显示等领域具有广阔应用前景。

未来，通过进一步优化分子结构、拓展器件工程，并探索与现有面板产线的兼容性，有望加速深蓝光磷光OLED的全面商业化进程，助力我国在下一代显示技术的国际竞争中占据先机。（来源：LightScienceApplications微信公众号）

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41377-026-02264-y