日本团队用纳米石墨烯结构，成功研发出OLED用蓝色荧光粉

由茨城大学、九州大学和京都大学组成的研究小组于2021年7月21日宣布，通过利用导入了硫原子的有机硼化合物，成功研发出用于OLED的蓝色荧光粉，且具有出色的发光效率和颜色纯度。研究成果于2021年7月15日在德国化学会期刊的《AngewandteChemie International Edition》上在线发表。

该研究小组之前已经发现，利用硫原子的重原子效应可以加速自旋反转和反项交叉，从而改善电致发光特性，利用这一特性，对OLED的研究取得了进展。

在这项研究中，研究小组开发了一种新的纳米石墨烯分子「BSBS-N1」（上图（a）），其中硼、氮和硫原子被导入九个六元环的纳米石墨烯框架中的适当位置。通过研究发现了基于三个杂元素融合导致的多重共振效应的热激活延迟荧光（TADF）特性，并且证实了由于硫原子的重原子效应导致的发射光谱变窄和快速反项交叉。

BSBS-N1在天蓝色区域显示出极窄的发射带（半峰全幅25nm）和高色彩纯度。此外，还实现了在迄今为止报道的多重共振TADF分子中最快的反项交叉速度（kRISC= 1.9 × 106 s-1）。这比通常的多重共振TADF分子大10～1000倍，表明BSBS-N1中两个硫原子的重原子效应加速了反项交叉。

采用BSBS-N1的OLED器件显示出21.0%的最 高外部量子效率，而且在高电流密度和高光照度下，能够有效抑制发光效率的降低，表明该器件即使在高光照度下也具有出色的发光效率。研究小组认为，高速的反项交叉抑制了电场激子的失活过程，从而使电能有效地转化为EL光。

今后，该研究小组旨在将研发的蓝色荧光粉OLED材料推向实用化，同时还将开发蓝色以外的各种颜色的材料，用于显示屏和照明等。