【Adv.Mater.】高效与纯净并存：34.7%外量子效率的深蓝MR-TADF OLED突破

文章标题：B─O‐Bond‐Mediated π‐Extension Enables Concurrent High Efficiency and Spectral Purity Toward BT.2020‐Standard Deep‐Blue MR‐TADF OLEDs
通讯作者：Chuluo Yang
文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.202520889

文章概要

引言

有机发光二极管（OLED）已成为新一代显示技术的核心，其中基于热激活延迟荧光（TADF）的材料因能同时利用单线态与三线态激子而备受关注。多重共振（MR）型TADF发射体因其窄带宽与高色纯度，被认为是满足BT.2020标准的理想候选。然而，深蓝发射体在效率、色纯度与稳定性之间长期存在难以兼顾的矛盾。传统的π扩展策略虽能缩小单三线态能隙并加速反系间窜越（RISC），却常导致发射红移，难以保持深蓝色坐标。因此，如何实现高效率、窄带宽且稳定的深蓝MR-TADF材料成为亟待解决的科学问题。

主要实验及结论

本文提出了一种B─O键介导的π扩展策略，通过引入含硼氧嵌段的多环芳烃（BO–PAH），在保持高能级S1态的同时有效降低ΔEST，并增强分子刚性以减少结构弛豫。研究团队成功合成了两种代表性分子——DB-MO与TB-DO。它们在溶液与薄膜中均表现出接近BT.2020标准的深蓝发射（CIE坐标分别为(0.145, 0.050)与(0.137, 0.059)），发射带宽仅16–19 nm，光致发光量子效率接近100%。更重要的是，RISC速率提升超过15倍，达到2.2×10^5–2.4×10^5 s⁻¹。

在非敏化OLED器件中，DB-MO与TB-DO分别实现了34.7%与33.2%的最大外量子效率（EQE），并且在高亮度下效率滚降极小。器件的蓝色指数（BI）最高达到394，刷新了深蓝MR-TADF体系的性能纪录。此外，TB-DO展现出优异的稳定性，在三重态湮灭（TTA）上转换器件中，其LT90寿命在500 cd m⁻²下超过114.6小时，远超对照分子ν-DABNA。理论计算与单晶结构分析进一步揭示了B─O键在调控分子轨道分布、增强刚性与稳定性方面的关键作用。

总结及展望

该研究首次证明了B─O键介导的π扩展是一种兼顾效率、色纯度与稳定性的通用分子设计策略。通过合理的分子轨道调控与结构刚性提升，研究团队成功突破了深蓝MR-TADF材料长期存在的性能瓶颈。未来，这一策略不仅可推广至更多高阶硼氮掺杂框架，还为超高清显示技术提供了坚实的材料基础。随着合成工艺的可扩展性与器件寿命的进一步提升，B─O键π扩展有望成为推动OLED产业迈向BT.2020标准的重要里程碑。

这篇论文不仅在理论与实验层面提供了完整的验证，更为深蓝发射体的分子设计开辟了新的方向，展示了材料科学与显示技术融合的巨大潜力。