近日，哈工大深圳校区前沿学部理学院何自开教授团队在有机发光二极管（OLED）材料研发领域取重要进展，相关成果发表在化学领域国际顶级期刊《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上。研究团队分别针对高效圆偏振发光（CPL）材料和高效深蓝光OLED材料的设计与合成提出了创新策略，推动了相关领域的发展。
圆偏振发光材料体系 实现高效率与高不对称因子协同提升
团队致力于解决圆偏振OLED（CP-OLED）材料的手性结构稳定性差、发光不对称因子低的难题。设计并合成了一对基于三蝶烯桥联的点手性给体-受体结构对映体分子(R,S)-TPPT和(S,R)-TPPT。
该分子独特的手性中心源于三蝶烯骨架上的碳原子，具有优异的热稳定性，在升华过程中不易消旋。团队进一步提出了“手性单分子→手性激基复合物→手性能量转移宿主”的三步放大策略，通过构筑激基复合物有效减小电偶极跃迁矩、调控电偶极与磁偶极跃迁矩的取向角度，并利用高效的能量转移过程，成功将光致发光的不对称因子从单分子水平的~10⁻⁴;量级逐级放大至~10⁻²量级。
基于该策略制备的CP-OLED器件性能优异，最大外量子效率（EQEmax）高达31.8%，同时实现了高达2.2×10⁻²的电致发光不对称因子（gᴇʟ），是目前报道的基于小分子手性材料的CP-OLED中，同时兼具高效率与高g因子的优异成果。
a) (R,S)-TPPT, (S,R)-TPPT, PO-T2T和PO-01-TB的化学结构。b)通过逐步放大策略增强光致发光不对称因子（gᴘʟ）和电致发光不对称因子（gᴇʟ）的示意图。
深蓝光热激子材料 突破效率与色纯度瓶颈
与此同时，团队针对当前深蓝光OLED材料普遍存在的效率低、色纯度难以满足超高清晰度显示标准（如BT.2020）的问题，创新性地设计并合成了一类基于新型螺芴咪唑（SFI）刚性骨架的热激子发光材料。
通过理论计算与瞬态吸收光谱分析，团队揭示了该类材料可通过高位反转系间穿越过程高效利用三重态激子，从而突破传统荧光材料25%的激子利用效率限制。其中，基于tCz-SFI分子的OLED器件实现了深蓝光发射，峰值波长410 nm，色坐标达到（0.161, 0.043），完全满足BT.2020标准中对蓝光色纯度的严苛要求（CIEʸ ≤ 0.046）。同时，该器件取得了高达12.55%的最大外量子效率，为深蓝光热激子荧光OLED树立了新的性能标杆。
a)器件结构及各功能层的能级示意图。b)电流密度-电压-亮度曲线。c)电流效率（CE）/外量子效率（EQEmax）/功率效率（PE）-亮度曲线。d)器件在6.0 V电压下的电致发光光谱。e) OLED的CIE色度坐标。f)掺杂薄膜中发光体的角度依赖光致发光强度。
哈工大深圳校区为论文第一完成单位。深圳校区博士研究生谢玉凤、曾嵩坤为相关论文第一作者，何自开教授为唯一通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金、深圳市科技计划等项目支持。
论文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202511414
