Angew. Chem. ：基于“空间限制的给受体”策略改善器件效率滚降

有机发光二极管（OLED）显示技术具有亮度高、能耗低、响应快、可柔性化等诸多优异的性质，已逐渐成为主流平板显示技术。硼氮型多重共振类延迟荧光分子（MR-TADF），具有较窄的发光半峰宽和较大的辐射跃迁速率，因此基于该类发光分子的OLED能够实现较好的色纯度和较高的外量子效率（EQE），有望成为下一代OLED发光材料的突破点。然而，目前该类材料分子通常存在反系间窜越速率（k_RISC）较低的问题，造成器件效率滚降比较严重。因此，开发具有高k_RISC的MR-TADF分子并改善其OLED效率滚降具有重要的研究和产业化意义。

近日，四川大学游劲松教授、宾正杨副研究员团队发展了一种基于“空间限制的给受体”策略以提高MR-TADF分子k_RISC，在保持较窄发光半峰宽的前提下，成功将MR-TADF分子的k_RISC提高至10⁶ s^-1，显著改善器件效率滚降。

在分子DtCzB-DPTRZ的基础上，基于“空间限制的给受体”策略发展了新型MR-TADF分子TRZCzPh-BNCz和TRZTPh-BNCz。理论计算研究发现，通过引入空间限制的给受体基团，可以降低MR-TADF分子的T₂和T₃能级，进而使其接近S₁能级，从而打开了从中间的T₂/T₃态到S₁态的高效上转换通道。同时，从自然跃迁轨道分析可以看出，TRZCzPh-BNCz和TRZTPh-BNCz的S₁态的跃迁特征与其T₂或T₃态的跃迁特征有较大的差异，造成其自旋轨道耦合SOC_S1-T2和SOC_S1-T3相对较大，使得激子从T₂或T₃态的反系间窜越过程更加高效，最终将k_RISC从DtCzB-DPTRZ的10³ s^-1数量级提升到TRZCzPh-BNCz和TRZTPh-BNCz的10⁶ s^-1数量级。

为了进一步探索其在OLED中的应用，作者制备了以TRZCzPh-BNCz、TRZTPh-BNCz和DtCzB-DPTRZ为发光分子，以常用的N,N-二咔唑-4,4'-联苯（CBP）为主体的OLED。测试结果表明，相比于基于DtCzB-DPTRZ的OLED，由于上转换速率的提高，基于TRZCzPh-BNCz和TRZTPh-BNCz的OLEDs展现出了明显更加优秀的器件性能，实现了32.5%的最大外量子效率、更小的效率滚降（EQE₁₀₀₀ = 22.9%）和更长的器件寿命。这项工作为开发可产业化的高性能MR-TADF分子提供了一个新的分子设计思路。