多重共振效應(yīng)誘導(dǎo)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(shì)，近年來(lái)已成為有機(jī)電致發(fā)光(OEL)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。但是，對(duì)于經(jīng)典的MR-TADF分子，如DABNA-1和QAO等，有一個(gè)現(xiàn)象長(zhǎng)期困惑著研究者，即其分子在光致激發(fā)時(shí)具有很強(qiáng)的熒光，但是其自身并沒(méi)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(shè)計(jì)及推廣應(yīng)用。近日，常州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院朱衛(wèi)國(guó)教授團(tuán)隊(duì)與臺(tái)灣大學(xué)周必泰教授及臺(tái)灣海洋大學(xué)光電所洪文誼教授合作，成功揭示了多重共振效應(yīng)誘導(dǎo)-熱激活化延遲熒光材料的發(fā)光機(jī)制，解決了經(jīng)典MR-TADF分子長(zhǎng)期困擾的問(wèn)題，研究成果登上國(guó)際光電領(lǐng)域排 名第 一的Nature Photonics 期刊。

作者首先設(shè)計(jì)了新型MR-TADF材料QPO與QP3O，結(jié)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(shí)間解析發(fā)光光譜，以及步進(jìn)式傅立葉變換瞬態(tài)吸收光譜，在混合共蒸鍍的有機(jī)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(zhuǎn)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(shí)，達(dá)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(cè)瞬態(tài)吸收光譜

作者進(jìn)一步提出了MR-TADF材料發(fā)光機(jī)理：主-客體間滿足合理的能級(jí)分布，形成類似主-客體間激基復(fù)合物式的作用機(jī)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(guān)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(méi)有TADF性能。這一嶄新的機(jī)制，未來(lái)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(méi)有延遲熒光性質(zhì)的高效熒光材料，有望解決并實(shí)現(xiàn)OLED高效藍(lán)光材料。

圖2. DABNA-1與mCBP的能級(jí)分布及相互作用圖。

文章的第 一作者是常州大學(xué)青年教師吳秀剛博士和臺(tái)灣大學(xué)碩士研究生蘇柏穅，常州大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院為該文章第 一通訊單位，朱衛(wèi)國(guó)教授、周必泰教授和洪文誼教授為通訊作者。這是朱衛(wèi)國(guó)教授團(tuán)隊(duì)近兩年來(lái)在發(fā)光領(lǐng)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(shí)別后直達(dá)原文頁(yè)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(dǎo)師介紹朱衛(wèi)國(guó)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(zhuǎn)載自發(fā)光材料與器件

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常州大學(xué)朱衛(wèi)國(guó)教授與臺(tái)灣大學(xué)周必泰教授及臺(tái)灣海洋大學(xué)洪文誼教授團(tuán)隊(duì)合作，成功揭示了多重共振效應(yīng)誘導(dǎo)-熱激活化延遲熒光材料的發(fā)光機(jī)制，利用愛(ài)丁堡FLS系列熒光光譜儀獲取穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)光譜，進(jìn)行數(shù)據(jù)解析，成功揭示了多重共振效應(yīng)誘導(dǎo)-熱激活化延遲熒光材料的發(fā)光機(jī)制。愛(ài)丁堡科研級(jí)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。