为了满足新一代宽色域显示，全光色窄光谱多重共振（MR）染料受到高度关注。由于人眼对黄光最为敏感，相比于其他光色，开发理想的黄光MR染料十分困难。截止到目前为止，基于黄光MR材料的电致发光器件的最窄半峰宽仍高达43 nm。光谱变宽可以归因于：通过增强MR结构中电子给体和受体的给、吸电子能力的红移策略，会不可避免地增加基态（S0）和激发态（S1）之间的结构位移。因此，如何打破光谱红移和光谱展宽之间的矛盾是构建理想的窄带（黄光）染料的关键。图1理想黄光MR染料的设计策略（多重稠合策略）。为了从根本上克服上述问题，清华大学段炼教授、张跃威助理研究员从MR染料特殊的结构特征出发，提出了一种新的多重稠合设计策略，即通过将经典的ICz-MR和BN-MR片段融合到已知的绿光MR（BN-ICz）骨架上，多个MR核心能够促进光谱的进一步窄化和红移，从而有利于实现窄光谱染料的构筑（图1）。相关成果以标题为Multiple Fusion Strategy for High-performance Yellow OLEDs with Full
Width at Half Maximums down to 23 nm and External Quantum Efficiencies up to
37.4%发表在《Adv. Mater.》上。清华大学助理研究员张跃威和中科院化学所博士后魏金贝为论文的第一作者，清华大学段炼教授为论文的通讯作者。文章的主要内容如下：图2多重稠合MR染料的理论优势：a, BN-ICz; b, BN-DICz; c, DBN-ICz。（1）构建多重稠合MR染料的理论优势（图2）。稠合的产物BN-DICz和DBN-ICz任然能够表现出突出的MR特性，即在原子水平上显示出最高占有轨道（HOMO）和最低非占有轨道（LUMO）的充分分离。根据分析，BN-ICz母核光谱变宽的主要因素是ICz基团的扭曲和拉伸振动，因此，通过多重稠合策略是减弱上述因素对光谱展宽的影响的影响因素之一。如图2所示，在不改变BN-ICz母核平面结构的前提下（几乎相同的二面角），目标化合物的频率和平均键长变化均被抑制，从而在长波区域实现更窄的半峰宽。（2）多重稠合MR染料的精准合成
（图3）。关键前体6和7可以通过Buchwald-Hartwig偶联从已知化合物5中有效制备。受益于特定的HOMO分布以及热力学中有利的环化趋势，基于锂化的一锅法单（BN-DICz，22%）、双硼（DBN-ICz，36%）化能够有效实现。DBN-ICz的高产率可以归因于它的弱溶解性，即通过生成沉淀物来驱动反应平衡向右移动，从而高效合成该化合物。图3多重稠合MR染料的合成方法（3）多重稠合MR染料的发光性能。目标化合物BN-DICz和DBN-ICz在甲苯溶液中发光波长分别为533和542 nm，同时具有20/15
nm的超窄半峰宽、接近100%的高光致发光效率和108s-1的高辐射跃迁速率。其中，DBN-ICz具有目前λ > 520 nm区域最窄的半峰宽。以上述材料为染料制备的黄光TSF-OLEDs（热活化敏化荧光器件），最大发光波长/半峰宽分别为541/27 nm（BN-DICz）、551/23 nm（DBN-ICz）。其中，受益于超窄的FWHM和适当的峰值位置（在明亮的条件下，人眼对555纳米附近的发光具有最高的灵敏度），DBN-ICz器件实现了高达37.4%（外量子效率，EQE）、136.6cd/A（电流效率，CE）和119.2 lm/W（功率效率，PE）的发光效率。上述器件性能为目前MR-OLED的最优性能之一，可以与最高效的磷光和TADF器件相媲美（图4）。图4 BN-DICz和DBN-ICz的光致（a）、电致（b）发光光谱和器件效率（c）。