高色纯度发光材料是一类极具发展潜力的光功能材料，在半导体显示、光电传感、生物成像等领域具有重要应用前景。具有多重共振（Multiple Resonance, MR）效应的稠环芳烃荧光材料由于其分子骨架能够抑制激发态的结构弛豫，因而具有窄谱带发光特性，是发展高色纯度发光材料的重要途径。但是，MR荧光材料目前尚面临一些挑战。首先，具有平面骨架的MR荧光材料在高掺杂浓度下容易聚集，导致荧光猝灭和光谱展宽。其次，许多MR荧光材料的反向系间窜越速率偏低（k_RISC：10³~10⁴ s⁻¹），限制了激子的有效利用。此外，目前大多数MR荧光材料主要采取真空沉积技术加工制备器件，而适用于低成本制造工艺的溶液加工型MR荧光材料则存在发光效率偏低的问题。

近期，海南大学材料科学与工程学院邵世洋教授团队与中科院长春应化所王利祥研究员团队合作在学术期刊Angew. Chem. Int. Ed.报道了具有封装结构的树枝状荧光材料，通过在咔唑单元的1,8-位连接生长不同代数的咔唑树枝形成一个能够容纳发光中心的空腔，使得硼/硫共振荧光单元能够被封装到树枝单元的内部。这种内部封装结构能够使得发光单元彼此隔离，从而抑制高掺杂浓度下聚集引起的光谱展宽。随着掺杂浓度从1 wt%增加到100 wt%，该树枝状荧光材料具有几乎不变的窄谱带蓝光发射，半高全宽（FWHM）维持在32~34 nm。同时，这种内封装结构能够迫使咔唑树枝单元与硼/硫共振单元之间形成分子内π堆叠结构，从而诱导树枝与共振单元之间的空间相互作用，使得反向系间窜越（RISC）速率提高约4倍（k_RISC ~ 4.7×10⁵ s⁻¹）。基于该树枝状荧光材料的溶液加工荧光器件表现出高效的窄谱带蓝光发射，最大外量子效率为22.6%，为目前报道的溶液加工型窄谱带蓝光材料的最佳效率。

该项研究成果得到了国家自然科学基金、海南省科技人才创新项目、海南大学科研启动基金等项目的支持和资助。

论文原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202415607

Endo-Encapsulated Multi-Resonance Dendrimers with Through-Space Interactions for Efficient Narrowband Blue-Emitting Solution-Processed OLEDs

Yufei Chang, Kaiyuan Zhang, Lei Zhao, Xingdong Wang, Shumeng Wang, Shiyang Shao*, Lixiang Wang*, Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202415607.