杂化局域电荷转移激发态(HLCT)作为一种有效的分子设计策略,正推动新一代有机电致发光二极管(OLED)领域电致荧光材料的发展。然而,HLCT态的调控是一项需要精密设计的过程:在HLCT中引入电荷转移(CT)激发态组分虽可实现超过理论极限的激子利用效率(EUE),但CT组分也可能降低光致发光量子产率(PLQY),从而不可避免地影响器件的外量子效率(EQE)。为解决这一原理性矛盾,张诗童副教授团队设计合成了两种高效天蓝色HLCT发光分子,并首次提出“共轴HLCT”新概念。其具体的分子设计策略是设计强给体-弱受体的组合,令局域激发态(LE)与CT态在空间分布上呈现共轴状态,降低扭曲自由度对PLQY的不利影响。理论结合实验表征证实“共轴HLCT”结构DPXZ-PI与DPXZ-PICN的强CT特征被抑制,PLQY相较经典HLCT材料TBPMCN实现翻倍增长,因此实现了电致荧光器件性能的突破性提升——最大EQE接近15%,这一结果位居已报道同类材料的领先水平,为HLCT领域分子设计与调控提供了全新的策略。

该研究成果以“Realizing Highly Efficient Electro-Fluorescence with Co-axial Hybrid Local and Charge-transfer (HLCT) Excited State”为题发表在期刊《Chemical Science》上(Chem. Sci.,2025, DOI:10.1039/d5sc06557g)。欧洲杯
硕士研究生于括为论文第一作者,吉林大学张诗童副教授为通讯作者,吉林大学为第一通讯单位。