研究团队提出了一种深蓝色有机发光二极管(OLED)的新颖设计，该设计实现了一系列与BT.2020蓝光标准紧密一致的高效发光化合物。该研究发表在《先进材料》上。

OLED技术以其突出的特点，在智能手机屏幕上得到了广泛的应用。发光材料在OLED器件中发挥着关键作用，影响其效率、色纯度和寿命。对蓝光材料的探索尤为重要，因为它们不仅提供显示和照明所需的蓝光，而且还有助于产生红光和绿光。

当前显示技术的目标是达到BT.2020超高清(UHD)色域标准，将蓝光的标准色坐标(CIE)指定为(0.131,0.046)，以满足UHD4K/8K显示的需求。这对蓝光发光材料设计提出了新的挑战。

研究人员提出了一种创新策略，将多个咔唑供体基团纳入多重共振(MR)型电子受体单元中。该设计不仅赋予蓝光分子窄带短程电荷转移激发态，还减小了分子单重态和三重态之间的能级差异。

通过理论计算进一步证实了该设计的有效性，展示了MR型电子受体单元短程电荷转移激发态的特征以及长程电荷转移激发态的形成。激发态的结构弛豫被短程电荷转移激发态有效抑制，实现了深蓝光的窄带发射。

同时，研究人员通过长程电荷转移激发态减小了分子单重态和三重态之间的能级差异，增强了自旋轨道耦合，显着提高了分子的反向系间窜越率。

此外，引入多个咔唑供体基团引起的空间位阻效应有效阻止了MR受体单元的聚集，使分子保持深蓝光的窄带发射。

基于5Cz-BO分子的OLED器件最高外量子效率达到22.8%，CIE值为(0.163,0.046)，紧密匹配现行的BT.2020蓝光标准。此外，5Cz-BO的高反向系间窜越率使其能够用作敏化剂，从而使敏化器件的最大外量子效率达到33.1%。

该研究旨在克服深蓝色OLED设备实现最佳色纯度和效率的瓶颈，这对于未来的超高清4K/8K显示技术至关重要。

该研究团队由中国科学技术大学崔林松教授领导，与剑桥大学和北京信息科技大学的其他研究人员合作。

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