开发具有窄发射光谱的新型荧光材料,对于推动超高清OLED显示技术(UHD-OLED)的发展具有重要意义。近日,游劲松教授与宾正杨教授团队设计并合成了一类芳胺氮原子嵌入的多环芳烃窄光谱荧光材料。基于该团队先前提出的“芳香性定域效应(ALE)”(J. Am. Chem. Soc. 2025, 147, 19305),作者对传统荧光材料TBPe的母体结构进行了核独立化学位移(NICS)分析,发现其苝骨架中的萘单元呈现显著的芳香性离域特征,导致荧光光谱出现明显肩峰,降低了发光色纯度。通过将苝核中的一个萘单元替换为咔唑模块,利用咔唑五元环的弱芳香性降低π电子的离域特性;进一步对分子进行共轭拓展,可削弱另一萘单元的芳香性,从而降低整个分子体系的π电子离域程度。该策略有效抑制了分子振动耦合,成功实现了高色纯度的窄光谱发光。
基于上述分子设计理念,团队合成了具有中心对称结构的c-NaDTCz与轴对称结构的a-NaDTCz。两者在甲苯溶液中的最大发射波长分别为536 nm与600 nm,半峰宽(FWHM)分别仅为17 nm与30 nm。基于a-NaDTCz制备的OLED器件在610 nm处表现出窄光谱电致发光,最高外量子效率(EQE)达27.8%,在亮度为10000 cd m-2时仍能维持在20.0%,显示出较低的效率滚降与优异的器件稳定性。这一成果在传统荧光型红光OLED领域具有突破性意义。而以c-NaDTCz为发光材料的OLED器件则实现了黄光发射,发光波长为548 nm,半峰宽仅为22 nm,最大EQE达26.1%。
本研究提出了一种简便有效的芳香性定域化策略,为发展新型多环芳烃类窄光谱发光材料提供了重要的分子设计思路。
该研究以“Engineering Localized Aromaticity in Amine-Embedded Polycyclic Aromatic Hydrocarbons for Narrowband Fluorescence Emitter”为题目发表在Angewandte Chemie International Edition上,潘甜甜
为第一单位,潘甜甜
宾正杨教授和游劲松教授为该论文通讯作者,吴祎民博士为论文的第一作者。特别感谢国家自然科学基金委、四川省科技厅、TCL科技创新基金和潘甜甜
的经费支持,同时感谢潘甜甜
分析测试中心、潘甜甜
测试平台李静老师的测试支持。
文章链接: //doi.org/10.1002/anie.202518763