Fluolab【Adv.Mater.】突破30%外量子效率！深蓝OLED迈向BT.2020标准
近年来，溶液可加工有机发光二极管（OLED）因其低生产成本、适合大规模制造的特点，受到学术界与工业界的广泛关注。然而，实现同时满足高效率和BT.2020标准的深蓝OLED仍然是业界的一大挑战。本文提出了一种创新性的分子设计策略，通过线性完全融合的受体-供体-受体（A-D-A）结构，实现了突破性的深蓝OLED性能。 
1. 研究背景与挑战
当前的溶液加工OLED技术，在绿光和红光方面取得了显著进展，但蓝光尤其是深蓝光仍然面临严峻挑战。传统有机发光材料难以同时实现窄带宽发射和高器件性能。此外，现有的多共振（MR）型发光材料虽然具备高光致发光（PL）量子效率和高色纯度，但由于刚性结构限制，溶解性较差，影响了溶液工艺应用。同时，这些MR发光体通常具有较慢的反向系间窜跃（RISC）速率，使器件性能受限，并出现严重的效率滚降问题。
2. 新型tBO-4B分子设计
为了克服上述挑战，研究团队设计并合成了一种新型MR-TADF（热活化延迟荧光）发光材料——tBO-4B。该分子采用线性完全融合A-D-A型结构，其中受体（A）部分选用2,12-二特丁基-5,9-二氧-13b-硼萘[3,2,1-de]蒽（tBO），而供体（D）部分则采用由Hatakeyama团队开发的二硼（B2）骨架。
tBO-4B的关键特性如下：
- 超窄发光带宽：在正己烷溶液中，tBO-4B的发光峰位于441 nm，半峰全宽（FWHM）仅为12 nm（76 meV）。
- 高RISC速率：由于小的单重-三重能级间隙（ΔE S1T1）和大的自旋-轨道耦合（SOC），tBO-4B的反向系间窜跃速率高达4.23 × 10⁶ s⁻¹，是当前报道的MR-TADF材料中最快之一。
- 优异的光学量子效率：在1.0 wt% tBO-4B掺杂的mCPBC薄膜中，其绝对PL量子效率达到99%。
3. OLED器件性能突破
研究团队采用tBO-4B制作了无敏化溶液加工OLED器件，并取得了突破性的表现：
- 最高外量子效率（EQEmax）达到30.3%
- CIE坐标 (0.147, 0.042) 满足BT.2020标准
- 超窄FWHM（16 nm），高色纯度
此外，团队还制作了真空沉积OLED，表现更为卓越：
- EQEmax提升至39.6%，是当前最高的深蓝OLED之一
- 亮度达到1000 cd m⁻²时仍能维持31.5% EQE
这些结果表明，新型线性完全融合A-D-A结构能够实现高效率和高色纯度的深蓝OLED，为未来溶液加工显示技术铺平了道路。
4. 未来展望
尽管tBO-4B基OLED器件的性能令人惊艳，但溶液加工器件的寿命仍有待优化。特别是在高亮度下，蓝光OLED材料容易受到电注入的影响，使化学键解离导致器件老化。因此，未来研究将集中在优化分子结构、改善材料稳定性，以及提升器件的制造工艺，以进一步提升深蓝OLED的使用寿命。
总结而言，该研究不仅在溶液可加工OLED领域取得了重大突破，同时也展示了全新MR-TADF分子设计的潜力，为下一代超高色纯度、超高效率的OLED显示技术奠定了坚实基础。
这项突破不仅为未来的高端显示设备提供了新的方向，同时也预示着新型OLED材料将在全球市场上占据重要地位。希望未来相关研究能进一步推进这一领域的发展，并最终实现更广泛的商业化应用。
参考文献
Cheng, Y.; Tang, X.; Walia, R.; Zhang, T.; Fan, X.; Yu, J.; Wang, K.; Adachi, C.; Chen, X.; Zhang, X. High‐Efficiency and High Color Purity Solution‐Processable Deep‐Blue OLEDs Enabled by Linearly Fully Fused Acceptor‐Donor‐Acceptor Molecular Design. Advanced Materials 2025, 2500010. https://doi.org/10.1002/adma.202500010.