Cependant, ces matériaux affichent souvent de longues durées de vie à l’état excité, ce qui peut provoquer une extinction sévère des excitons triplet et ainsi réduire l’efficacité du dispositif. Résoudre ce problème tout en maintenant les émissions à bande étroite reste un défi crucial.

Pour résoudre ce problème, une équipe de recherche dirigée par le professeur Chuluo Yang et le professeur agrégé Xiaosong Cao de l'Université de Shenzhen a introduit une stratégie d'extension de conjugaison π utilisant des liaisons covalentes bore-azote, en se concentrant sur des structures moléculaires innovantes. L'article de l'équipe est publié dans la revue National Science Review. .

S’appuyant sur les émetteurs MR-TADF conventionnels, l’équipe a développé de nouveaux cadres aromatiques polycycliques fusionnés bore-azote d’ordre élevé (DABNA-3B et BCzBN-3B) via des voies de réaction post-fonctionnalisation. Cette méthode élargit non seulement les possibilités de conception d'émetteurs à bande étroite, mais conduit également à une amélioration globale des performances des appareils.

Les calculs théoriques ont révélé que l'incorporation de liaisons covalentes bore-azote améliore non seulement de manière significative la planéité et la rigidité moléculaires pour supprimer les vibrations à haute fréquence, mais préserve également efficacement la structure électronique à résonance multiple, favorisant la délocalisation des électrons.

Par conséquent, les composés cibles ont présenté des améliorations substantielles par rapport aux molécules mères dans plusieurs paramètres photophysiques clés, tels que le rendement quantique de fluorescence, la largeur totale à mi-hauteur, le taux de croisement intersystème inverse et l'orientation dipolaire horizontale. Notamment, BCzBN-3B a atteint une largeur totale exceptionnellement étroite à mi-hauteur de seulement 8 nm dans une solution de n-hexane et une constante de taux de croisement intersystème inverse élevée de 0,9 × 10 ⁶ s ⁻¹ .

Sur cette base, les auteurs ont ensuite construit des OLED bleu ciel combinant une émission à bande étroite, une efficacité quantique externe élevée et des caractéristiques d'atténuation à faible efficacité. Notamment, l'OLED basé sur BCzBN-3B a atteint une efficacité quantique externe maximale de 42,6 %, établissant un nouveau record d'efficacité pour les dispositifs OLED utilisant une couche émettrice binaire. De plus, à une luminosité de 1 000 cd m ⁻² , l'appareil a toujours maintenu une efficacité de 30,5 %, montrant une légère diminution de l'efficacité.

Cette étude fournit un nouveau concept de conception permettant d’équilibrer efficacement la pureté des couleurs des matériaux et l’efficacité de l’utilisation des excitons, et revêt une importance significative pour l’avancement de la technologie d’affichage ultra haute définition. Les étudiants diplômés Xingyu Huang et Jiahui Liu de l'Université de Shenzhen sont les co-premiers auteurs, et le professeur agrégé Xiaosong Cao et le professeur Chuluo Yang sont les auteurs correspondants de l'article.