多重共振效應誘導熱激活延遲熒光 (MR-TADF) 材料因其具有高效率、窄帶發(fā)光等優(yōu)勢，近年來已成為有機電致發(fā)光(OEL)領域研究的熱點。但是，對于經(jīng)典的MR-TADF分子，如DABNA-1和QAO等，有一個現(xiàn)象長期困惑著研究者，即其分子在光致激發(fā)時具有很強的熒光，但是其自身并沒有延遲熒光的跡象；然而，這類發(fā)光材料一旦摻雜在合適的主體材料中，卻又能表現(xiàn)出顯著的延遲熒光現(xiàn)象。這些困擾阻礙了高效率MR-TADF材料乃至熒光發(fā)光材料的設計及推廣應用。近日，常州大學材料科學與工程學院朱衛(wèi)國教授團隊與臺灣大學周必泰教授及臺灣海洋大學光電所洪文誼教授合作，成功揭示了多重共振效應誘導-熱激活化延遲熒光材料的發(fā)光機制，解決了經(jīng)典MR-TADF分子長期困擾的問題，研究成果登上國際光電領域排 名第 一的Nature Photonics 期刊。

作者首先設計了新型MR-TADF材料QPO與QP3O，結合經(jīng)典的MR-TADF分子DABNA-1與QAO，利用光致激發(fā)和電致激發(fā)時間解析發(fā)光光譜，以及步進式傅立葉變換瞬態(tài)吸收光譜，在混合共蒸鍍的有機發(fā)光層中，發(fā)現(xiàn)了主體-客體之間可以相互作用，藉此產(chǎn)生了瞬態(tài)電荷轉移中間體，這種中間體能為客體熒光分子的單重態(tài)及三重態(tài)“搭橋”，并提升單重態(tài)至三重態(tài)的系間竄躍 (intersystem crossing) 及反系間竄越 (reverse intersystem crossing) 的速率，“創(chuàng)造”出了意想不到的延遲熒光，在保證光色純度不變的同時，達到高效利用暗態(tài)（即三重態(tài)）激子的目的，如圖1所示。

圖1. DABNA-1、mCBP、DPEPO薄膜及其摻雜薄膜的泵浦-探測瞬態(tài)吸收光譜

作者進一步提出了MR-TADF材料發(fā)光機理：主-客體間滿足合理的能級分布，形成類似主-客體間激基復合物式的作用機制是促使具有較小ΔEST的MR-TADF材料保持發(fā)光位移不變并顯現(xiàn)TADF的關鍵。因此，經(jīng)典的MR-TADF材料DABNA-1 在主體材料mCBP 中能夠表現(xiàn)出TADF性能 (如圖2)，而在主體材料DPEPO 中卻沒有TADF性能。這一嶄新的機制，未來可以讓OLED科研工作者，重新審視一些單重態(tài)和三重態(tài)的能隙 (ΔEST) 小，足以被熱激活，但本身卻沒有延遲熒光性質的高效熒光材料，有望解決并實現(xiàn)OLED高效藍光材料。

圖2. DABNA-1與mCBP的能級分布及相互作用圖。

文章的第 一作者是常州大學青年教師吳秀剛博士和臺灣大學碩士研究生蘇柏穅，常州大學材料科學與工程學院為該文章第 一通訊單位，朱衛(wèi)國教授、周必泰教授和洪文誼教授為通訊作者。這是朱衛(wèi)國教授團隊近兩年來在發(fā)光領域的又一重大突破 (J. Am. Chem. Soc., 2020, 142, 7469-7479; Nat. Commun., 2020, 11, 2145; Angew. Chem. Int. Ed., 2021, 60, 2058-2063.)。

原文（掃描，識別后直達原文頁面）：

The role of host–guest interactions in organic emitters employing MR-TADF

Xiugang Wu, Bo-Kang Su, Deng-Gao Chen, Denghui Liu, Chi-Chi Wu, Zhi-Xuan Huang, Ta-Chun Lin, Cheng-Ham Wu, Mengbing Zhu, Elise Y. Li, Wen-Yi Hung, Weiguo Zhu & Pi-Tai Chou 

Nat. Photonics, 2021, 15,780–786,

https://doi.org/10.1038/s41566-021-00870-3

導師介紹朱衛(wèi)國http://zwg.cczu.edu.cn/https://www.x-mol.com/university/faculty/14268周必泰https://www.ch.ntu.edu.tw/member/faculty/chop/https://www.x-mol.com/university/faculty/40460文章轉載自發(fā)光材料與器件

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常州大學朱衛(wèi)國教授與臺灣大學周必泰教授及臺灣海洋大學洪文誼教授團隊合作，成功揭示了多重共振效應誘導-熱激活化延遲熒光材料的發(fā)光機制，利用愛丁堡FLS系列熒光光譜儀獲取穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)光譜，進行數(shù)據(jù)解析，成功揭示了多重共振效應誘導-熱激活化延遲熒光材料的發(fā)光機制。愛丁堡科研級穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)熒光光譜儀FLS1000，可完成穩(wěn)態(tài)光譜，瞬態(tài)光譜，量子效率等表征，歡迎垂詢。