近日，化学化工学院施和平教授课题组联合华南理工大学马东阁教授课题组和香港中文大学（深圳）唐本忠院士课题组在有机发光材料及其应用研究中取得新进展，研究以“Molecular engineering of blue diphenylsulfone-based emitter with aggregation-enhanced emission and thermally activated delayed fluorescence characteristics: impairing intermolecular electron-exchange interactions using steric hindrance”为题，发表在国际期刊Chemical Engineering Journal（IF= 16.744, SCI top，一区），2022, DOI：10.1016/j.cej.2022.138957。山西大学为第一完成单位，化学化工学院博士研究生霍晋楠和华南理工大学博士研究生肖曙为共同一作，施和平教授、马东阁教授和唐本忠院士为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金面上项目和中央引导地方发展项目的支持。

具有热活化延迟荧光性质的有机发光二极管（TADF-OLEDs）在电激发下可以通过反隙间窜越过程有效捕获三重态激子。然而，长寿命的三线态激子湮灭和固态浓度淬灭限制了高性能TADF-OLEDs的发展。

针对上述问题，我校化学化工学院施和平教授课题组通过在TADF分子中集成聚集增强发射（AEE）和空间位阻效应，开发了一种具有弱分子间电子交换作用、高荧光量子产率（82%）、短延迟荧光寿命（5.3 ms）和高反隙间窜越速率（5.0×10⁵ s^-1）的非对称蓝色有机电致发光材料，可有效降低非辐射跃迁的速率和减少分子碰撞过程中三重态激子的湮灭。以该有机电致发光材料构筑的非掺杂真空蒸镀OLED表现出高效、稳定的性能，其最大发射波长为486 nm，最大电流效率为47.4 cd A^-1，最大功率效率为46.1 lm W ^-1，最大外量子效率为20.3%，激子利用效率为83%，在亮度为1000 cd m^-2时，外量子效率仍保持在19.0%。本研究通过调节分子间相互作用并在同一分子中集成TADF和AEE性质，提供了一种高效、稳定的蓝色有机电致发光材料的一般设计策略。

图1 化合物的光物理性质

图2 化合物的单晶结构和晶体堆积结构

图3 器件结构和器件效率

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138957