新型有机发光分子实现超窄带发光

日本京都大学研究团队开发出一种新型有机发光分子，在无需激光强激发的情况下，实现了接近单色光的超窄带发光，突破了长期以来“自发辐射必然产生宽光谱”的传统认知，为开发具有更高色彩纯度的新一代有机发光二极管（OLED）提供了全新设计思路，有望提升OLED色彩纯度。相关研究发表于新一期《自然》。

目前，无机发光二极管（LED）和有机发光二极管已广泛应用于照明和显示领域。其中，OLED凭借高分辨率、低功耗等优势，被大量用于智能手机和电视显示器。然而，所有LED均依赖自发辐射发光，其发射光谱天然较宽。

如果能够将这种自发辐射收窄至接近单色光的极限，其应用价值将大幅提升，这也是光子学领域长期追求的目标。

在最新研究中，为进一步压缩发光带宽，团队提出一种新的分子设计理念，他们通过在空间上扩展和增强多重共振效应，设计出一种名为m-CzB10-Mes的新型有机分子。

这种分子具有梯形纳米碳骨架结构。由于此类结构合成难度较大，研究团队采用“一锅硼化法”，在一步反应中引入10个硼原子，制备出目标化合物。

利用这种有机分子，团队获得了远比传统多重共振发光体更窄的发射带宽。此外，该分子还表现出优异的热激活延迟荧光性能，其发光谱线窄到接近激光研究中常见的放大自发辐射水平，且无需通过强激发产生受激辐射。

不过，在实际OLED器件中，该材料的发光带宽仍会略有增加，这表明如何控制固态下分子间相互作用仍是一项关键挑战。研究团队认为，通过建立能够充分发挥分子内在发光特性的设计原则，有望推动兼具超高色彩纯度和先进功能的新一代LED问世。