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 有機電致發光二極管（OLED）作為新一代信息顯示技術的生力軍，在高端顯示領域已展現出巨大的應用前景。而目前制約OLED發展的關鍵因素之一是綜合性能優異的藍光材料的缺乏。盡管藍色磷光材料，熱活化延遲熒光材料，在器件效率上已經實現了很大突破，但是在純藍有機熒光材料開發上，還面臨很大挑戰，而且器件的穩定性與實際的工業應用仍有較大差距。因此，發展集高效率、低效率滾降、高色純度等優異的綜合性能一體的純有機藍光材料與OLED器件仍具有很大挑戰。

近期，青科大高分子學院山東省高校青創人才引育計劃團隊負責人薛善鋒教授在綜合性能優異的純有機藍光材料與OLED器件方面取得最新進展，團隊成員首先通過設計合成了基于蒽為共軛橋，氰基取代菲并咪唑為受體，N-苯基咔唑為給體的純有機藍光分子（PICNAnCz），制備并優化了基于該分子為發光層的非摻雜OLED器件，展現出最大電致發射峰位為448 nm，色坐標CIE為（0.16， 0.11）、最大外量子效率達9.05%，且效率滾降只有13%，相應的激子利用率近87%的非摻雜純有機藍光OLED器件，實現了高效率、低效率滾降、高色純度的非摻雜純有機藍光OLED器件，是目前文獻報道的同類非摻雜藍光OLED器件中綜合性能最好結果。結合光譜學、理論模擬及磁場效應實驗相結合，這一結果主要是歸因于從高能三線態激子T2到單線態激子S1納秒尺度的反向系間穿越所致，形成了三線態激子利用的熱激子通道。

相關工作以“High external quantum efficiency and low efficiency roll-off achieved simultaneously in nondoped pure-blue organic light-emitting diodes based on a hot-exciton fluorescent material”為題發表在Elsevier學術期刊《Chemical Engineering Journal》上(Chemical Engineering Journal，2021， 408， 127333.IF=13.273，中科院一區TOP期刊)，青島科技大學為第一單位和唯一通訊單位，薛善鋒教授為獨立通訊作者。高分子學院碩士生呂顯浩和許雷為共同第一作者。

團隊成員在該工作的基礎上，又設計合成了新的藍光分子PIAnCz和PIAnPO，該分子的特點是保持蒽基共軛橋，通過調控給受體基元的強弱，進一步調控分子的激發態性質。理論模擬和光物理實驗顯示兩個藍光分子仍能形成高能三線態激子利用的熱激子通道，有利于藍光OLED器件性能的提升。

基于PIAnCz和PIAnPO為發光層的非摻雜純藍OLED器件分別顯示出CIE坐標為(0.16， 0.12)、(0.16， 0.15)，最大亮度高達10484cd/m2、15485 cd/m2，最大外量子效率高達10.9%、8.3%的器件性能，尤其是基于PIAnPO為發光層的OLED器件，當亮度在1000 cd/m2的時，外量子效率仍能維持在7.7%，效率滾降僅有6.0%，這兩種材料的器件性能顯示了它們在商業應用方面的巨大潛力，為具有高效率、低滾降、高色純度綜合性能集一體的純有機熒光藍色分子的設計提供了新的分子設計策略，也為有機OLED顯示照明領域豐富了新結構材料體系。

相關工作以“High-Efficiency， Non-doped， Pure-Blue Fluorescent Organic Light-Emitting Diodes via Molecular Tuning Regulation of Hot Exciton Excited States”為題發表在American Chemical Society期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》上(ACS Appl. Mater. Interfaces，2021， 13， 970.IF=9.229，中科院一區TOP期刊)，青島科技大學為第一單位和唯一通訊單位，薛善鋒教授和楊文君教授為共同通訊作者。高分子學院碩士生呂顯浩和許雷為共同第一作者。

本工作得到了國家自然科學基金面上項目、山東省高等學校青創人才引育計劃項目、山東省自然科學基金青年項目、吉林大學超分子結構與材料國家重點實驗室開放課題基金項目等項目的資助，同時得到了華南理工大學發光材料與器件國家重點實驗室器件表征方面的支持。