顯示技術(shù)是信息傳遞與交互的重要橋梁，對(duì)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。作為新一代顯示前沿技術(shù)，有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）憑借卓越的色彩表現(xiàn)、超高對(duì)比度以及靈活多變的形態(tài)設(shè)計(jì)，引領(lǐng)著未來(lái)顯示產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。其中，高性能有機(jī)電致發(fā)光材料是實(shí)現(xiàn)高清OLED的核心。近年來(lái)，具有剛性稠環(huán)骨架和短程電荷轉(zhuǎn)移（SRCT）特性的多重共振熱活化延遲熒光（MR-TADF）材料兼具高效率及窄譜帶發(fā)射，被視為下一代顯示的理想候選。但該類(lèi)材料仍面臨合成困難、延遲熒光壽命長(zhǎng)、效率衰減嚴(yán)重及器件壽命不足等瓶頸，亟需新的分子設(shè)計(jì)策略和器件優(yōu)化方法。

近兩年，深圳大學(xué)材料學(xué)院楊楚羅教授和黃忠衍助理教授團(tuán)隊(duì)在窄譜帶MR-TADF材料與器件領(lǐng)域開(kāi)展系統(tǒng)研究，在Journal of the American Chemical Society,Advanced Materials,Angewandte Chemie International Edition,Advanced Functional Materials,Chemical Science等Nature Index期刊發(fā)表高水平研究論文11篇，提出多種創(chuàng)新性策略并取得系列突破。以下為成果概覽：

成果一：發(fā)展了硼氮多重共振發(fā)光分子的合成新方法。針對(duì)硼氮稠環(huán)材料制備困難的難題，團(tuán)隊(duì)發(fā)展了導(dǎo)向基定位直接硼化的合成方法，實(shí)現(xiàn)了該類(lèi)化合物的簡(jiǎn)單高效合成。通過(guò)反應(yīng)機(jī)理研究揭示了位置選擇性的決定因素，并建立了底物、反應(yīng)條件與產(chǎn)率之間的關(guān)系?；谠摲椒ǔ晒χ苽涑鲆幌盗姓V帶硼氮化合物，發(fā)射光譜覆蓋從深藍(lán)光到紅光。這項(xiàng)工作為高性能MR-TADF材料的合成提供了有力支撐。論文信息：L. Wu,Z. Huang*, J. Miao, S. Wang, X. Li*, N. Li, X. Cao, C. Yang*,Orienting group directed cascade borylation for efficient one-shot synthesis of 1,4-BN-doped polycyclic aromatic hydrocarbons as narrowband organic emitters,Angew. Chem. Int. Ed.2024,63,e202402020.（IF：16.9）

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202402020

成果二：利用“正交給體”策略提升MR-TADF材料光電性能。為解決硼氮MR-TADF材料反向系間竄越速率（k_RISC）緩慢，器件效率滾降嚴(yán)重的問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)提出“正交給體”策略：在保證分子最低單重激發(fā)態(tài)的SRCT特性的前提下，通過(guò)正交連接引入長(zhǎng)程電荷轉(zhuǎn)移三重態(tài)（³LRCT），促進(jìn)反向系間竄越（RISC）過(guò)程。所設(shè)計(jì)分子CzBN3相較母核BCzBN，k_RISC提升超20倍，器件實(shí)現(xiàn)僅為27 nm的窄半峰寬，外量子效率（EQE）高達(dá)42.3%，并且在1000 cd m^-2的條件下，EQE仍達(dá)到34.1%。這項(xiàng)工作為開(kāi)發(fā)高性能MR-TADF材料提供了具有普適性的分子設(shè)計(jì)策略。論文信息：Z. Huang, H. Xie, J. Miao, Y. Wei, Y. Zou, T. Hua, X. Cao*, C. Yang*,Charge transfer excited state promoted multiple resonance delayed fluorescence emitter for high-performance narrowband electroluminescence,J. Am. Chem. Soc. 2023,145, 23, 12550–12560.（IF：15.6，ESI高被引論文，熱點(diǎn)論文）

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.3c01267

成果三：利用“異構(gòu)扭曲化”策略提升MR-TADF材料光電性能。通過(guò)研究異構(gòu)體結(jié)構(gòu)與光電性能的關(guān)系，團(tuán)隊(duì)揭示核心扭曲化可顯著增強(qiáng)SOC、縮短激發(fā)態(tài)壽命，同時(shí)拉大分子間距離抑制聚集淬滅（ACQ）。所設(shè)計(jì)的發(fā)光材料DPACz-2B不僅獲得高達(dá)32.7%的EQE和較低的效率滾降，而且在摻雜比例達(dá)到20wt%時(shí)仍能保持29.4%的高EQE。論文信息：R.Ming, Z. Xue, Y. Xu, Z. Zhang, Z. Chen, J. Miao,Z. Huang*, C. Yang,Regioisomerization-directed MR-TADF emitters: Enhanced RISC and suppressed aggregation toward high-performance narrowband blue OLEDs,Angew. Chem. Int. Ed.2025,e202516696.（IF：16.9，HotPaper）

論文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202516696

成果四：利用“氘代+敏化”策略協(xié)同提升綠光OLED器件性能。團(tuán)隊(duì)通過(guò)“氘代”策略設(shè)計(jì)兼具高發(fā)光效率、高色純度和良好化學(xué)穩(wěn)定性的發(fā)光材料，同時(shí)引入商業(yè)化應(yīng)用的磷光材料Ir(ppy)₃作為敏化劑，制備敏化型器件。基于該策略構(gòu)建的純綠光OLED，EQE高達(dá)35.2%，CIEy值達(dá)到0.74（非常接近BT.2020綠光的要求），運(yùn)行壽命（LT50）超過(guò)3000小時(shí)，為MR-TADF材料的商業(yè)化提供了可行路徑。論文信息：J.Liu, X. Yin, M. Huang, J. Miao, N. Li,Z. Huang*, C. Yang*,High-performance narrowband pure-green OLEDs with gamut approaching BT.2020 standard: Deuteration promotes device e?ciency and lifetime simultaneously,Adv. Mater.2025,37,2411610.（IF：26.8）

論文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202411610

成果五：提出協(xié)同“重原子+芳香性”策略提升MR-TADF材料的光電性能。團(tuán)隊(duì)在之前的研究中提出利用“重原子效應(yīng)”提升MR-TADF材料光電性能的策略，取得了原創(chuàng)性的研究成果（Chem. Eng. J.2021,426, 131129.被引用197次，被評(píng)為ESI高被引論文；Nat. Photon.2022,16, 803.被引用427次，被評(píng)為ESI高被引論文，熱點(diǎn)論文）。但是，由于重原子硫和硒較大的原子半徑，所設(shè)計(jì)的分子發(fā)射光譜明顯展寬，難以獲得高色純度與穩(wěn)定性良好的材料。在該工作中，團(tuán)隊(duì)將硒原子嵌入芳香性五元環(huán)，既利用了硒的重原子效應(yīng)提升發(fā)光分子的k_RISC，又通過(guò)芳香性穩(wěn)定化作用提升了化合物的穩(wěn)定性?；诓牧螪BSe-Ph制備的OLED器件，成功實(shí)現(xiàn)了高達(dá)38.8%的EQE，光譜半峰寬僅為24nm，對(duì)應(yīng)的CIEy值達(dá)到0.73，以及優(yōu)異的器件壽命，突破了含硒MR-TADF材料在色純度與穩(wěn)定性上的瓶頸。論文信息：J. Liu, J. Miao, J. Dong, Z. Chen,Z. Huang*, C. Yang*, Increasing aromaticity in selenium-embedded hetero ring enables stable narrowband multi-resonance TADF emitter for long-lifetime pure-green OLEDs,Adv. Mater.2025,e13987.（IF：26.8）

論文鏈接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202513987

項(xiàng)目支持：國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)，廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金、深圳市科技計(jì)劃和深圳大學(xué)青年教師啟動(dòng)基金的資助