Angew. Chem. ：可用于超高清显示领域的高效红光热活化延迟荧光材料
近年来，超高清（Ultrahigh-definition, UHD）显示设备得到了快速发展。这类设备不仅是8K电视的核心部件（分辨率达到7680×4320 dpi），而且在远程医疗和显微摄影等领域都有重要的扩展应用。需要注意的是，实现UHD显示不仅需要更为密集的像素点阵，而且要求更高的色彩饱和度。尤其是对于红光，与高清（High-definition, HD）设备满足的rec.709色域标准中红光的CIE色坐标（0.64, 0.33）相比，UHD设备要达到rec.2020色域标准所要求的(0.71，0.29)，后者已经达到了色度空间的边缘。因此，为了获得高质量的深红光，需要同时降低导致色彩饱和度降低的黄光成分（<620 nm）和导致光子损失的不可见近红外成分（>780 nm）。
近年来，超高清（Ultrahigh-definition, UHD）显示设备得到了快速发展。这类设备不仅是8K电视的核心部件（分辨率达到7680×4320 dpi），而且在远程医疗和显微摄影等领域都有重要的扩展应用。需要注意的是，实现UHD显示不仅需要更为密集的像素点阵，而且要求更高的色彩饱和度。尤其是对于红光，与高清（High-definition, HD）设备满足的rec.709色域标准中红光的CIE色坐标（0.64, 0.33）相比，UHD设备要达到rec.2020色域标准所要求的(0.71，0.29)，后者已经达到了色度空间的边缘。因此，为了获得高质量的深红光，需要同时降低导致色彩饱和度降低的黄光成分（<620 nm）和导致光子损失的不可见近红外成分（>780 nm）。
针对这一挑战，黑龙江大学的许辉教授、韩春苗教授和华南理工大学的马东阁教授合作，从优化分子构型入手，在调节给体和受体基团间分子内和分子间CT作用的同时，提高水平取向极化率，以达成深红光发射和高器件外量子效率(External quantum efficiency, EQE)之间的平衡。他们采用一个5,8-二氰基喹啉（pCNQ）受体与两个邻位取代的三苯胺（TPA）给体的组合方式构建了深红光TADF分子pCNQ-TPA。平面的pCNQ的面积与四面体构型的TPA基团相当，从而形成了准平面型分子结构。一方面，这种结构仍然有利于分子规则排列以获得较大的水平取向极化率；另一方面，给受体对分子间相互作用的影响相对平衡，因此，pCNQ-TPA的堆积模式和发光颜色表现出明显的浓度依赖性。这种依赖性实际上源于两种分子间相互作用强弱不同的二聚体堆积模式之间的演化。
当掺杂浓度达到50%时，pCNQ-TPA薄膜获得了高达90%的发光量子效率（Photoluminescence quantum yield, PLQY）、最大发射波长位于691 nm的深红光发射和更高的水平取向极化率。因此，对应的器件CIE色坐标达到（0.69， 0.31），符合rec.2020色域标准要求，同时实现了高达30.3%器件外量子效率（External quantum efficiency, EQE）。这是迄今为止红光TADF器件所取得的最高效率，也是满足Rec.2020色域要求的深红色TADF器件的最优结果。
本工作不仅为实现基于TADF材料的超高清显示器件开辟了道路，而且进一步加深了对给受体型有机固体CT态性质的认识。
论文信息：
Optimizing Charge Transfer and Out-Coupling of A Quasi-Planar Deep-Red TADF Emitter: towards Rec.2020 Gamut and External Quantum Efficiency beyond 30%
Hui Xu, Zhe Li, Dezhi Yang, Chunmiao Han, Bingjie Zhao, Huiqin Wang, Peng Ma, Peng Chang, Dongge Ma
文章的第一作者是黑龙江大学硕士研究生李哲和华南理工大学杨德志副研究员。
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202103070