发展高效稳定的蓝光器件一直是OLED领域面临的最大挑战和瓶颈。其中，多环芳烃类发光分子，凭借高的光致发光效率和稳定的分子结构，被广泛应用于蓝光OLED器件中。如何通过分子结构设计改善此类发光分子的器件性能一直是备受关注的研究方向。
近日，游劲松教授/宾正杨教授团队揭示了多环芳烃荧光发光材料中掺入缺电氮原子所带来的氮效应，其中孤对电子的引入不仅能够提高分子的辐射跃迁速率，而且能够增加分子的摩尔吸光系数，有利于器件中的主客体能量传递。此外，研究表明缺电性氮原子的引入也有助于提高发光层的水平发射偶极取向比，进而改善光取出效率。这些“氮效应”均有利于改善OLED器件性能。基于钴催化的肟醚与炔烃的多重C–H活化/环化反应，作者成功构筑了一系列具有结构多样性的氮杂多环芳烃类蓝光发光分子。基于该类发光分子制备得到高性能蓝光超敏荧光OLED器件，其外量子效率最高可达32.7%，相比于基于纯碳的多环芳烃类发光材料的OLED器件有显著的提升（24.0%）。本工作证明了在多环芳烃类发光分子中掺入缺电氮原子可以显著改善OLED器件性能，对蓝光OLED器件的进一步研究和应用具有重要的意义。此外，本工作也展现了C–H活化/环化反应在开发OLED新材料方面的巨大应用价值。
该研究以“Nitrogen Effects Endowed by Doping Electron-Withdrawing Nitrogen Atoms into Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Fluorescence Emitters”为题目发表在Journal of the American Chemical Society上，并被编辑选为封面工作，四川大学为第一单位，化学学院宾正杨教授和游劲松教授为该论文通讯作者，吴祎民博士和博士研究生刘笑雨为论文的共同第一作者。特别感谢国家自然科学基金委和四川大学的经费支持。
文章链接: https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.4c02872
