澳门银河赌场

   近期，海南大学邵世洋教授团队提出了一种非稠环羰基/氮（C=O/N）共轭分子骨架设计策略，成功开发出红光窄谱带发光材料，其溶液加工OLED器件实现了波长超过620 nm且半峰宽小于40 nm的电致发光，相关研究成果发表于《Angewandte Chemie International Edition》。

    多重共振（MR）窄谱发光材料因其在无需滤光片的情况下即可实现广色域、超高清OLED显示方面的广阔潜力而备受关注。在MR材料体系中，C=O/N掺杂的多环芳烃凭借其鲜明的窄谱发光特性和高合成产率成为研究热点之一。然而，现有的C=O/N MR材料大多局限于蓝光到橙光区域，纯红色发光材料的发展一直面临能隙难以缩小同时保持窄带发射的挑战。

    分子设计创新：从稠环骨架到非稠环骨架

与传统的稠环多环芳烃骨架不同，该研究团队设计了一种新型非稠环羰基/氮共轭二烯骨架，在电子缺陷的C=O基团和电子富集的N原子之间插入两个共轭C=C键。理论计算表明，这种非共轭骨架的能隙（1.97 eV）显著低于传统稠环骨架（4.06 eV），为实现红移发光奠定了基础。同时，C=O和N原子的相反电子效应诱导了最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占分子轨道（LUMO）沿二烯骨架实现原子级交替分布，保持了短程电荷转移特性，从而实现了窄谱带发光和热激活延迟荧光效应。研究团队合成了两种新型化合物NF-CON1和NF-CON2，它们均包含一个C=O环己烷-1,3,5-三酮单元和三个N原子单元，通过共轭二烯骨架连接。其中NF-CON2引入了立体螺旋二芴基团，有效抑制了分子间聚集和发光猝灭。

光物理性能

光谱测试显示，NF-CON1和NF-CON2在620 nm处呈现尖锐的发射峰，半峰宽仅为34-35 nm，斯托克斯位移为26 nm，表现出典型的窄谱带发光特性。理论计算进一步揭示了其性能优异的来源：两种材料的S₀和S₁态几何结构几乎重叠，基态和激发态重组能较小（NF-CON1为0.209 eV，NF-CON2为0.194 eV），这有利于窄谱发射。同时，它们表现出明显的热激活延迟荧光特性，单重态-三重态能隙（ΔEST）为0.21 eV，反向系间窜越速率常数（k_RISC）为2.93-3.04×10⁵·s^-1，保证了高效的三重态激子利用。

电致发光性能

基于溶液加工法制备的OLED器件展现了优异的电致发光性能。以NF-CON2为发光材料的器件在628 nm处发出纯红色光，半峰宽仅为37 nm，色度坐标达到（0.665, 0.333）。器件性能方面，NF-CON2器件实现了24.2%的最大外量子效率，在1000 cd m-2亮度下保持23.8%的高效率。这是首例电致发光峰超过600 nm且半峰宽小于40 nm的纯红色C=O/N多重共振OLED器件。

展望与意义

该项研究通过非稠环C=O/N共轭二烯骨架设计，解决了C=O/N多重共振材料在长波长区域面临的能隙缩小与光谱变宽之间的矛盾，为开发高效长波长窄谱MR发光材料提供了新思路。该研究成果不仅拓展了多重共振材料的分子体系从稠环骨架向非稠环羰基/氮骨架的延伸，也为超高清晰度显示技术提供了重要材料基础。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、海南省科技专项基金等多个项目的资助。

论文信息

Non-Fused Carbonyl/Nitrogen Multi-Resonance Emitters Enable Efficient Pure-Red Narrowband Electroluminescence，Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e18808，DOI: 10.1002/anie.202518808.

论文第一作者为海南大学澳门银河赌场 博士生吕坤，通讯作者为海南大学澳门银河赌场 陈志才副教授和邵世洋教授。