研究背景：

基于硼氮（B-N）结构的多重共振（MR）TADF材料因其能同时实现窄光谱和高效率的性质，成为开发超高清显示有机发光二极管（OLED）中极具潜力的发光材料。目前，基于B-N骨架构建的蓝光和绿光MR-TADF材料已取得显著进展，但构建高效的红光MR-TADF材料仍相对困难。为此，研究者们通过构建具有对位B–π–B、N–π–N、O–π–O排列的新型MR骨架来增强电子耦合、缩小能隙，实现红光发射。但目前研究主要对骨架中N共轭给体部分进行修饰来实现光物理性质的调控，此策略在实现发光红移的同时导致明显地光谱展宽（图1A）。因此，如何在实现红光发射的同时抑制光谱展宽，仍是该领域需要解决的关键问题。

近日，华南理工大学赵祖金教授团队通过调节B-N骨架中氧共轭给体部分的给体强度开发了一系列红光MR-TADF分子（CMBNO、TPBNO和tDPABNO）（图1B）。

图1. (A) 已报道的通过修饰B-N基MR骨架中氮共轭给体部分来设计红光MR-TADF分子的策略。(B) 通过修饰B-N基MR骨架中氧共轭给体部分来设计红光MR-TADF分子的新策略

图文导读：

如图2所示，在甲苯溶液中，这些红光分子表现出高效的红光发射，其发光峰位于604–625 nm，并且具有窄的半峰宽，仅为30–31 nm（0.099–0.102 eV），光致发光量子产率（PLQY）高达96%。在掺杂膜中，这些分子都具有较高的水平偶极取向（80%–83%），并且表现明显的热活化延迟荧光（TADF）性质。

图2. (A) 甲苯溶液（浓度为1×10^–5 M）中CMBNO、TPBNO和tDPABNO的吸收光谱与荧光光谱。(B) CMBNO、TPBNO和tDPABNO以1 wt%浓度掺杂在DIC-TRZ主体中的发光光谱。(C) 在氮气环境下，CMBNO、TPBNO和tDPABNO以1 wt%浓度掺杂在DIC-TRZ主体中的瞬态发光衰减曲线。(D) CMBNO、(E) TPBNO及(F) tDPABNO以3 wt%浓度掺杂在DIC-TRZ主体的p-偏振PL强度随发射角度变化关系

基于这些红光MR分子优异的光物理性质，作者利用这些红光分子作为发光客体制备了一系列具有优异器件性能的超荧光OLED器件。所开发的OLED器件均具有较低的开启电压（2.2–2.3 V），并发出窄光谱的红光（EL峰值为608–630 nm，半峰宽仅为0.130–0.143 eV）。其中，基于CMBNO的超荧光器件的最大外量子效率高达32.4%、最高亮度超过210,500 cd m^–2，同时具有极低的效率滚降：在1,000 cd m^–2和10,000 cd m^–2亮度下，效率滚降分别仅为2.5%和12.3%。

这些结果创造了目前相同发光区域内，基于红光MR-TADF分子的OLED器件在实现超高亮度的同时保持超低效率滚降的最高纪录。

图3.(A) 器件结构及功能层材料的化学结构。(B) 在3 V电压下的EL光谱，(C) 亮度-电压-电流密度曲线，(D) 外部量子效率，(E) 电流效率(CE)，(F) 功率效率(PE)与亮度曲线。平面(B)插图：OLED器件实物照片。(G)发光峰值位于600–680 nm范围内基于磷光敏化的MR-TDAF OLEDs已报道的最高亮度值

因此，基于B-N骨架氧共轭给体部分的调节在实现发射光谱红移的同时能够抑制光谱展宽，为高性能红光MR-TADF材料的设计及开发高效超荧光OLED器件的制备提供了指导。

文章的通讯作者是华南理工大学赵祖金教授和许乐天博士，文章的共同第一作者为华南理工大学博士研究生陈辉和刘昊博士。该工作受到国家自然科学基金（U23A20594、22375066和22405091）和广东省基础与应用基础研究基金（2023B1515040003和2025A1515010011）的资助支持。

论文信息：

Efficient Hyperfluorescence OLEDs With Ultrahigh Brightness and Ultralow Efficiency Roll-Offs Based on New Red Multi-Resonance TADF Emitters

Hui Chen, Hao Liu, Xiaobin Dong, Letian Xu*, Jacky W. Y. Lam, Ben Zhong Tang, Zujin Zhao*

Advanced Optical Materials

DOI:110.1002/adom.202501766

原文链接：

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202501766

期刊简介：

Advanced Optical Materials是一个国际性的、跨学科的期刊，针对材料科学的同行评审论文，重点关注光-物质相互作用的各个方面。致力于光子学、等离子体、超材料等领域的突破性发现和基础研究。