近红外有机发光二极管在夜视显示、传感器、光通信及生物医学等领域具有重要应用前景。然而，由于“能隙定律”的限制，非辐射跃迁速率随着发射波长的红移呈指数级增长，导致近红外OLED的效率远滞后于可见光波段器件。
近日，宝鸡文理学院冯海涛团队、五邑大学池振国团队与华南理工大学苏仕健团队合作，提出了一种不对称刚性分子设计策略，成功开发出两种新型热激活延迟荧光（TADF）分子。该策略通过引入刚性结构和不对称基团，实现了高达93%的水平偶极取向，显著提升了光取出效率，并有效抑制了非辐射跃迁。
该研究于2026年2月21日，以“Asymmetric TADF Emitters with 93% Horizontal Dipole Orientation Enable 20.1% EQE in Deep-Red OLEDs and Spectral Tunability to NIR”为题发表在《Advanced Functional Materials》上。宝鸡文理学院刘艳艳博士、研究生鲁子祺以及华南理工大学研究生杨佳吉为本文共同第一作者，通讯作者为宝鸡文理学院冯海涛教授、五邑大学池振国教授、毛竹副研究员以及华南理工大学苏仕健教授。
在这篇文章中作者以三苯胺为给体、二苯并[a,c]吩嗪-11,12-二甲腈为受体，通过不对称连接方式引入另外一个官能团，既增强了分子刚性，又有效调控了给受体间的电荷转移强度。这种设计旨在调控分子发光的同时提升发光效率。在CBP主体材料中通过调控DTN与ATN的掺杂浓度（1–100 wt.%），发射波长可分别覆盖602–770 nm和610–790 nm，实现了从红光到深红光在到近红外区域的连续可调。其中，10 wt.%掺杂的DTN-OLED在674 nm处实现了20.1%的最大外量子效率（EQE），创下基于二氰基吡嗪衍生物的深红光TADF-OLED的新纪录。即使在非掺杂器件中，DTN在770 nm发射波长下仍保持2.9%的EQE，处于当前非掺杂近红外TADF-OLED的领先水平。该研究为开发高效近红外TADF材料提供了新的设计范式。
图文导读
图1：分子设计策略与化学结构。DTN与ATN采用不对称刚性骨架，增强分子内电荷转移（ICT）效应的同时抑制非辐射跃迁，提升发光效率。
图2：电子结构与理论计算。DFT计算表明，DTN和ATN的HOMO与LUMO高度分离，ΔEst分别为0.14 eV和0.13 eV，有利于反向系间窜越（RISC）过程。同时，两者均具备较大长宽比，为实现高水平偶极取向奠定基础。
图3：光物理性能。在不同掺杂浓度下，DTN和ATN的PLQY分别为13–70%和6–84%，发射峰从588 nm红移至788 nm。瞬态荧光测试显示典型的TADF特性， RISC速率常数高达104 s-1。
图4：OLED性能与偶极取向。基于DTN的10 wt.%掺杂器件中EQE达20.1%（674 nm），CIE坐标（0.69, 0.31）接近BT.2020标准红光。偏振角度依赖PL测试表明，DTN与ATN的水平偶极比例高达93%，远超各向同性极限（67%），显著增强了光取出效率。
图5：非掺杂NIR-OLED性能。非掺杂DTN器件在770 nm处EQE达2.9%，处于非掺杂近红外TADF-OLED的领先水平。
图6：器件性能对比。将DTN-OLED与ATN-OLED的性能与已报道的掺杂/非掺杂近红外TADF-OLED进行对比，DTN在多个掺杂浓度下均处于领先地位，验证了不对称刚性设计的普适性与高效性。
总结：本研究通过不对称刚性分子设计，成功实现了高PLQY、高水平偶极取向（93%）及宽范围可调NIR发射。DTN-OLED在674 nm处实现20.1%的EQE，并在770 nm非掺杂器件中保持2.9%的EQE，证明该策略的有效性，为开发高效近红外TADF材料提供了新思路。
此项工作得到了国家自然科学基金项目(52173152，52473195)，陕西省科技创新团队项目(2022TD-36)，陕西省自然科学基础研究计划（2024JC-YBMS-114, 2025JC-YBQN-203）陕西省教育厅科研基金项目(24JK0301)，广东省教育厅高校科研平台及项目（2024KCXTD009），广东省领军人才特殊支持计划（2024TX08C197）支持。
原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202529822
