近日，闫寿科教授，任忠杰教授团队在《Angewandte Chemie International Edition》上发表了题为“Tuning Intramolecular Stacking of Rigid Heteroaromatic Compounds for High-Efficiency Deep-Blue Through-Space Charge-Transfer Emission”的研究论文。
热激活延迟荧光（TADF）材料由于无需借助贵金属元素即可实现100%内量子效率而受到了广泛关注，并被视为第三代有机发光二极管（Organic light-emitting diodes，OLED）材料。随着科技的飞速进步，人们对广色域超高清显示装置、柔性可穿戴设备等事物的需求日益增长。显示超高清化已成为必然的发展趋势，高色纯度OLED材料的发展也因此备受瞩目。然而，TADF材料受限于其电荷转移态（CT）发光的固有特性，除却少量具有多重共振特性的TADF材料，高色纯度尤其是超纯蓝光（国际照明委员会CIEy＜0.1）TADF材料仍鲜有报道。
该研究通过控制刚性杂芳环化合物的分子内堆叠，开发了一种易于使用且直接的超纯蓝光空间电荷转移（TSCT）材料设计方法。通过采用共价键桥联修饰给体氮杂环骨架，强烈抑制了给体单元的旋转与振动。同时，在刚性骨架结构两侧形成了高度分裂的弱力环境，引起明显的分子内张力，致使分子的最高占据分子轨道（HOMO）能级也依次降低，相关材料的发射光谱依次蓝移。更重要的是，逐渐平面化的给体单元还将消除给体与受体间的空间位阻，与刚性结构的受体形成了更为紧密的分子内堆叠结构，分子内堆积距离减小，共面取向增加，大幅扩展和丰富了给体与受体间π-π相互作用的范围，进而促进减小斯托克斯位移和窄化发射光谱，进一步提升了相关材料电致发光光谱的色纯度。基于此，设计得到的OLEDs材料在所有深蓝色TSCT-TADF材料中实现了最佳性能，最大外部量子效率(EQEmax)可达到19.3%。同时，率先实现高效超纯蓝光发射，其出色的CIE坐标(0.145,0.076)，完全符合国家电视系统委员会定义的CIE(0.14,0.08)的蓝光要求。
该工作第一作者为博士生赵振楠，任忠杰教授为通讯作者，北京化工大学为第一完成单位。本工作得到了国家自然科学基金项目的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202210864
