蓝色OLED重大突破，寿命延长3倍！

由庆尚国立大学化学系金允熙教授领导的研究团队，与庆熙大学金泰京（Tae-Kyung Kim）教授团队及三星显示公司开展合作，共同开发出一种用于蓝色有机发光二极管（OLED）的发光材料——“TPh-BDBF”。该材料在保持高色纯度的同时，显著提升了器件的发光效率和运行稳定性。采用该材料的器件，其最大外量子效率（EQE）达到了28.4%，且使用寿命约为使用对比材料的器件的三倍。

基于TPh-BDBF的热活化延迟荧光（TADF）OLED在发光体浓度为5 wt%时，最大外量子效率（EQE）达到28.4%，优于在相同浓度下使用对比材料t-DABNA的器件（18.0%）。即便将发光体浓度从1 wt%提高到5 wt%，其半峰全宽（FWHM）仍保持在约22 nm的较窄水平，从而避免了光谱展宽，确保了蓝色光的高纯度。在溶液状态下，该材料发出的蓝光峰值波长为460 nm，半峰全宽（FWHM）为18 nm。研究人员通过磷光敏化荧光（PSF）器件验证了其运行稳定性；在该器件中，磷光敏化剂将能量传递给TPh-BDBF，进而由后者发光。在发光体浓度为1 wt%的情况下，该PSF器件的最大外量子效率（EQE）达到27.0%，CIE色坐标约为(0.13, 0.11)。在初始亮度为 1000 cd/m² 的条件下，亮度降至初始值 80% 所需的时间（即 LT80）为 53.1 小时——在相同条件下，这一时长约为基于 t-DABNA 的器件的 3 倍。

要实现高分辨率 OLED 显示，就需要能够呈现鲜艳色彩、功耗极低且能在长时间运行中保持亮度的发光材料。多共振热活化延迟荧光（MR-TADF）材料因其窄发射光谱而具备高色彩纯度，但其平面分子结构容易引发较强的分子间相互作用。这会导致“浓度猝灭”（即发光材料浓度较高时效率下降）、电荷俘获（电荷载流子被限制在发光分子内部）以及不必要的能量转移，进而缩短器件寿命。研究团队通过在二苯并呋喃（DBF）骨架上引入庞大的邻三联苯胺（ortho-terphenyl amine）取代基，解决了这一问题。这种设计既调节了发光核心的电子结构，又利用高度扭曲的外围取代基在空间上包裹住了发光位点。通过单晶结构表征和分子动力学模拟分析证实，这些外围取代基有效防止了发光核心之间的紧密靠近。此外，器件测量和能量转移分析表明，与 t-DABNA 相比，该设计减少了电荷俘获和短程 Dexter 能量转移。

本研究表明，通过精确调控蓝色 MR-TADF 发光分子的结构，可以在保持高色彩纯度的同时，抑制那些会缩短器件寿命的电荷俘获和能量转移过程。研究提出了一种设计策略——即在分子周围构建三维保护结构——该策略能够同时提升发光效率和器件稳定性。这一方法有望助力延长智能手机、电视等设备显示屏的使用寿命。

该研究得到了韩国国家研究基金会（National Research Foundation of Korea）、韩国产业技术评价管理院（KEIT）以及三星显示（Samsung Display）的支持。相关研究成果发表于国际期刊《化学工程杂志》（*Chemical Engineering Journal*，由爱思唯尔/Elsevier出版；影响因子：12.5；根据2025年JCR数据，该期刊在工程/化学领域排名位居前6.8%），论文题为《一种实现长寿命、高色纯度蓝色MR-TADF发光材料的设计策略：通过高度扭曲的取代结构抑制空穴捕获及Dexter能量转移途径》（共同第一作者：Hyung-Jin Cheon 和 Ji-Hoon Hwang）。

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