具有窄带发射的有机发光材料发展能够实现平板显示和固态发光材料的迭代升级，但目前有机电致发光器件（OLED）材料由于受到分子基态与激发态之间的振动耦合弛豫影响以及激发态的结构弛豫制约，其半峰宽（FWHM）较大。特别是备受瞩目的第三代OLED材料——热活化延迟荧光（TADF）材料，因其显著的分子内电荷转移（ICT）特征，FWHM更是高达70-100 nm。为实现OLED的商用就必须借助于滤光片或者光学微腔效应去滤掉部分的光，这无疑会减少器件的能量。
为了解决TADF材料发光光谱较宽的问题，关西学院大学Takuji Hatakeyama团队创造性地提出了多重共振效应的TADF（MR-TADF）材料设计策略：基于硼和氮原子的多重共振效应诱导最高占有和最低未占分子轨道在相邻原子上的显着定位，在减弱基态（S0）和单重激发态（S1）之间电子耦合的同时，实现较小的S1和三重激发态（T1）能级差。基于此类材料的OLED器件均表现出高色纯度（FWHM＜30 nm）和高效率（最大外量子效率＞20%）的优点。此后，苏州大学蒋左权教授课题组在曼彻斯特大学Venkataraman教授2006年报道的桥连三芳基胺基础上发现了新型的基于羰基/氮共振体系的MR-TADF材料设计策略，也能有效减少分子成键轨道和反键轨道的能量并且实现一类高效率的窄带发射的OLEDs。但目前报道的含羰基光电功能材料的合成比较受限，主要通过一下两种方式构建：1）通过二苯甲酮的衍生化修饰；2）利用Friedel-Crafts酰化反应。
Advanced Optical Materials最近发表了由南京大学化学化工学院博士研究生罗旭峰、郑佑轩教授共同撰写的文章“A Series of Fused Carbazole/Carbonyl based Blue to Yellow-Green Thermally Activated Delayed Fluorescence Materials for Efficient Organic Light-Emitting Diodes” (DOI：10.1002/adom.202100784)。在本项工作中，通过少见报道的碳负离子进攻氰基的加成反应得到一个关环的羰基-咔唑核，与传统的合成方式相比，新的合成策略增添了点“石”成“金”的色彩。基于此，分别通过在苯环相同位点引入咔唑、二苯胺和吩恶嗪，以及在不同位点引入咔唑来调控从蓝光到黄绿光的器件发光颜色和电致发光光谱FWHM。其中，纯蓝光器件的EQE可高达22.3%，FWHM为48 nm，而基于含吩恶嗪材料的黄绿光器件EQE为21.7%，FWHM为68 nm，并具有较小的效率滚降。该工作为含羰基功能光电材料的设计合成提供一种新的思路，也为高色纯度、高效率、全光谱覆盖的MR-TADF材料提供了一种新的设计思路，并具有一定的应用前景。
WILEY
论文信息：
A Series of Fused Carbazole/Carbonyl Based Blue to Yellow-Green Thermally Activated Delayed Fluorescence Materials for Efficient Organic Light-Emitting Diodes
Xu-Feng Luo, Fang-Ling Li, Jian-Wei Zou, Qian Zou, Jian Su, Meng-Xi Mao, You-Xuan Zheng*
Advanced Optical Materials
DOI：10.1002/adom.202100784
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adom.202100784
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