具有热活化延迟荧光（TADF）性质的蓝光材料是有机电致发光器件（OLEDs）领域的研究热点，有望替代目前OLED显示面板上广泛使用的传统蓝色荧光材料，实现产业化应用。为了满足显示面板低能耗、宽色域的要求，蓝光TADF材料不仅需要实现较高的电致发光效率，也需要保证优异的电致发光光谱色坐标。尽管高效的TADF类蓝光器件已有较多报道，但是高效率与优异色坐标的兼容性依然难于实现。另外，高效蓝光器件的实现往往基于掺杂结构的发光层，这对器件的制备工艺和设备均提出了很高的要求。实现基于非掺杂发光层的性能优异的蓝光器件是OLED领域长期以来面临的挑战。

吉林大学张佐伦教授和王悦教授带领的团队将螺环电子给体和螺环电子受体通过大位阻基团相连，构建了一种具有线形分子结构的TADF化合物。该结构在设计上综合考虑了材料的光色、色纯度及单分子和聚集态下的发光量子效率：（1）所采用螺环给受体较弱的给受体效应使得该化合物可实现蓝光发射；（2）螺环结构及大位阻连接单元使得分子骨架具有较强的刚性，因此可以实现较窄的发光谱带和单分子状态下较高的光致发光量子效率；（3）线形分子两端螺环结构的引入有助于前线分子轨道的保护，因此可有效抑制聚集态下的荧光浓度猝灭。这些光物理特征有助于实现兼具高效率和优异色坐标蓝光器件。

器件研究结果证明，该材料的掺杂器件可实现高达25.4%的最大外量子效率，即使在1000尼特的高亮度下，外量子效率仍然可以达到20%。同时，该器件实现了（0.151，0.058）的优异的蓝光色坐标。即使对于非掺杂器件，该材料也可实现出色的器件性能，最大外量子效率高达22.5%，同时优异的色坐标得以保持（色坐标：（0.155，0.089））。在可比色坐标的前提下，该非掺杂器件的外量子效率是目前报道的最高效非掺杂蓝光器件的两倍以上。

该研究的分子设计策略有助于高性能蓝光TADF材料的进一步发展和产业化应用。同时，该设计策略对于开发高性能的绿光与红光材料同样具有借鉴意义。

论文信息：

A TADF emitter featuring linearly arranged spiro‐donor and spiro‐acceptor groups for highly efficient non‐doped and doped deep‐blue OLEDs with CIEy < 0.1

Guoqi Xia，Cheng Qu，Yunlong Zhu，Jianjiang Ye，Kaiqi Ye，Zuolun Zhang，Yue Wang

文章的第一作者是吉林大学研究生夏国奇。

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202100423