【材料】京都大学Hatakeyama&九州大学Adachi/汤洵JACS：构筑具有“核壳式”电子云分布的有机窄光谱发光分子- 大数跨境

【材料】京都大学Hatakeyama&九州大学Adachi/汤洵JACS：构筑具有“核壳式”电子云分布的有机窄光谱发光分子

X-MOL资讯

2024-07-13

导读：京都大学的Takuji Hatakeyama教授团队与九州大学的Chihaya Adachi教授、汤洵助理教授团队共同构建了一种具有“核壳式”电子云分布的有机窄光谱发光分子。

在近年来的前沿显示应用中，实现宽色域并同时保持卓越的电致发光器件的稳定性仍然是一个关键的挑战。目前，基于多重原子共振效应的有机发光分子同时具备高效荧光量子产率和极窄的发光光谱的优势，受到了广泛的关注。然而，这类材料的发光波长难以大幅度调节，因此，为实现高色纯度的红-绿-蓝发光带来了挑战。

近日，基于对硼氮分子骨架中电子云轨道分布的深入研究，京都大学的Takuji Hatakeyama教授团队与九州大学的Chihaya Adachi教授、汤洵助理教授团队共同构建了一种具有“核壳式”电子云分布的有机窄光谱发光分子。通过在传统深蓝的硼氮骨架中引入中心硼原子，形成了高度聚集的最低未占轨道能级（LUMO）中心，并于外围分布的给电子原子形成了“核壳式”的电荷转移态。在保持了极窄的发光半峰宽（FWHM=0.10 eV）的同时，该策略实现了从深蓝光（ν-DABNA-O₂-TB，𝜆_PL=441 nm）到纯红光（∆-DABNA-TB ，𝜆_PL=613 nm）的大幅度调节。

图1. 深蓝色硼氮发光分子ν-DABNA-O₂-TB和纯红色硼氮发光分子∆-DABNA-TB的分子结构式以及光致发光光谱。图片来源：J. Am. Chem. Soc.

进一步的，基于ν-DABNA-O₂-TB的深蓝光有机发光二极管的发光峰值在448 nm，其色坐标y轴满足了Rec.2020的蓝光标准。同时，基于“核壳式”电子云分布的红光分子∆-DABNA-TB的有机发光二极管器件实现了电致发光光谱的大幅度调节，其峰值为624 nm。通过进一步构建纯有机超荧光体系和调节发光分子的掺杂浓度，该红光发光器件实现了优异的外量子效率和工作寿命。在1000尼特的发光亮度下，器件发光亮度衰减到初始亮度99%时的工作寿命超过了400小时。值得一提的是，该器件中的发光层未使用含有贵重金属的磷光分子，为实现低成本的超高清显示应用提出了可行路线。

图2. 基于∆-DABNA-TB发光分子的超荧光OLED器件性能图。图片来源：J. Am. Chem. Soc.

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：

“Core–Shell” Wave Function Modulation in Organic Narrowband Emitters

Masahiro Hayakawa, Xun Tang*, Yuta Ueda, Hayato Eguchi, Masakazu Kondo, Susumu Oda, Xiao-Chun Fan, Gerardus N. Iswara Lestanto, Chihaya Adachi*, and Takuji Hatakeyama*

J. Am. Chem. Soc., 2024, 146, 18331–18340, DOI: 10.1021/jacs.4c02598

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