西工大新闻网7月14日电（于涛）近日，西北工业大学柔性电子研究院黄维院士、于涛教授团队在具有扭曲结构的热激活延迟荧光材料领域以“Highly Twisted Thermally Activated Delayed Fluorescence (TADF) Molecules and Their Applications in Organic Light-Emitting Diodes (OLEDs)”为题，在知名国际期刊Angewandte Chemie International Edition（德国应用化学）上发表综述文章。黄维院士、于涛教授和香港教育大学助理教授區嘉雯为共同通讯作者。

热激活延迟荧光（TADF）材料在有机发光二极管（OLED）领域具有广阔的应用前景。与传统的TADF材料相比，具有高度扭曲结构的TADF材料表现出多通道电荷转移特性，这种刚性的分子结构有利于抑制非辐射跃迁过程，实现高效的激子利用率。其中分子构型和电荷转移机制对TADF材料的光物理特性有着关键的影响，这对设计高效的OLED器件意义重大。

该综述系统的总结了近年来具有高度扭曲结构的TADF材料体系的研究进展，对其分子设计策略、光物理性质、发光机理及相应的OLED器件性能等方面进行了介绍。根据研究进展得出这此类分子的优势，首先，扭曲的分子结构具有大的空间位阻，这种刚性结构有利于限制分子中给体和受体的相对取向和距离，以实现高效的空间电荷转移；其次，扭曲结构通过打破长的共轭分子骨架，使得前线分子轨道高度分离，有利于实现小的单线态-三线态能隙差（ΔE_st），这对反系间窜越（RISC）过程至关重要；最后，通过多个给体和受体的引入实现多通道电荷转移，得到较高的光致发光量子产率。

高度扭曲的TADF分子的通用结构示意图

高度扭曲TADF材料的发展仍处于相对早期的阶段。在我们看来，设计、合成具有强深蓝色发射的TADF材料目前对实现高效全彩OLED显示屏具有重要意义。这种具有扭曲结构的有机化合物可以破坏平面共轭，为设计具有深蓝色发射的高性能TADF材料提供了一个很好的方法。此外，空间电荷转移可以通过调整分子结构来实现，例如通过增强空间位阻，实现高效的深红和近红外发射。这将弥补近红外区域TADF材料的稀缺性。最后，文章还展望了扭曲TADF分子与空穴传输和电子传输基团的连用，其中单层TADF-OLED的理想情况可能得以实现。

TADF发光机制和高度扭曲分子分类结构示意图

上述工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费、陕西省重点研发计划、 西北工业大学博士论文创新基金等经费的支持。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202301896.

（审核：王学文）