為滿足下一代超高清顯示要求，發展窄譜帶有機發光材料是目前有機發光二極管（OLED）領域的熱點問題。在此背景下，基于硼氮雜稠環體系的多重共振熱活化延遲熒光（MR-TADF）材料憑借其高發光效率、高色純度等優勢，受到學術界和產業界廣泛關注。然而，該類材料較長的激發態壽命使得三重態激子易于淬滅，器件效率滾降嚴重。如何在不犧牲窄譜帶發光特性的同時縮短激發態壽命，一直是高性能MR-TADF材料發展的瓶頸。
針對上述挑戰，深圳大學楊楚羅教授、曹嘯松副教授研究團隊從創新分子結構的角度出發，提出了硼-氮共價鍵參與共軛拓展的分子設計策略。作者在經典MR-TADF發光單元的基礎上，通過后功能化反應路徑，構筑了結構新穎的高階硼氮雜稠環骨架（DABNA-3B和BCzBN-3B），在拓寬窄光譜發光分子設計思路的同時實現了器件綜合性能的全面提升。目標化合物在熒光量子產率、半峰寬、反向系間竄越速率及水平偶極取向等多項關鍵光物理性能參數上相較于對比分子均獲得了顯著提升。其中，BCzBN-3B更是實現了極窄的半峰寬（正己烷溶液中僅為8 nm），并展現出高達0.9 × 106s-1的反向系間竄越速率，有利于改善高亮度水平下的器件性能。
圖1.分子設計思路及器件性能
在此基礎上，作者構筑了兼具窄譜帶發射、高外量子效率和低效率滾降特性的天藍光OLED器件。特別值得一提的是，基于BCzBN-3B的OLED最大外量子效率高達42.6%，這一效率刷新了二元發光層OLED器件的效率紀錄。此外，在亮度為1000 cd m-2時，該器件仍能保持30.5%的效率，展現出較小的效率滾降。這項研究為有效平衡材料色純度和激子利用率提供了新的設計思路，展示了高階硼氮雜稠環芳烴體系在OLED領域的應用前景，對于推動超高清OLED顯示技術的發展具有重要意義。該研究結果發表于National Science Review（國家科學評論），深圳大學材料學院碩士研究生黃星宇、博士研究生劉佳慧為論文的共同第一作者，曹嘯松副教授和楊楚羅教授為論文通訊作者。全文鏈接見：https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwae115/7634363。
《National Science Review》定位于全方位、多角度反映中外科學研究的重要成就，旨在展示世界（尤其是我國）前沿研究和熱點研究的最新進展和代表性成果，期刊的最新影響因子為20.6，屬于中科院一區期刊。材料學院楊楚羅教授團隊近年已在該期刊發表了2篇高水平研究論文，上一篇論文報道了該團隊在有機太陽能電池領域的最新研究成果。
