从理论到实践：新型多重共振绿光材料，如何刷新 OLED 色纯度纪录？

摘要：这套操作虽然有效但副作用也相当明显：轨道分得越开，发出来的光谱就越宽，说白了就是颜色不够纯。就像一滴纯正的红色颜料被水冲淡了，变成了泛白的粉红色。效率上去了，色纯度下来了，这成了OLED领域一个公认的物理天花板。

在咱们这个时代大家追求的4K、8K超高清显示，背后都是技术的硬碰硬。OLED技术，就是这场竞赛里的明星选手但它心里一直有个疙瘩解不开。

这个疙瘩就是：发光效率和颜色纯度，好像天生就是一对冤家。十多年来，搞OLED材料研究的人都遵循着一个铁律。

为了让材料发光效率高，就得用一种叫热激活延迟荧光的技术。这个技术的关键，是让材料内部的两种能量状态靠得非常近。

为了达到这个目的科学家们必须在分子设计上做手术，把电子云也就是专业上说的HOMO和LUMO轨道，给强行分离开。

这套操作虽然有效但副作用也相当明显：轨道分得越开，发出来的光谱就越宽，说白了就是颜色不够纯。 就像一滴纯正的红色颜料被水冲淡了，变成了泛白的粉红色。效率上去了，色纯度下来了，这成了OLED领域一个公认的物理天花板。

或许有人会说这就是科学的边界是规律得认。但从2016年开始，一类叫多共振（MR）的材料冒了出来，它偏偏不信这个邪。

这类材料的分子结构非常紧凑，轨道也是高度重叠，完全跟传统理论反着来，但它发出的光，颜色却异常纯正，效率也奇高。

这就让很多人看不懂了，这到底是撞大运，还是背后藏着什么我们压根没想到的新道理？直到2025年9月15日一篇文章发布，苏州大学张晓宏教授课题组的工作，才算是把这个谜给彻底揭开了。

从另一个角度看过去十几年，通过分离HOMO和LUMO轨道来降低单重态-三重态能隙的思路不能说是错的。

它确实指导了无数科研人员设计出了很多高效的OLED材料。这个理论的核心，是建立在一个叫做单电子激发模型的基础上的。

这个模型认为，分子发光，主要是一个电子从最高占据轨道跳到最低未占轨道的结果。所以所有的设计都围绕着这两个轨道做文章。

这个想法根深蒂固以至于当MR材料这种异类出现时，很多人的第一反应是质疑。按照老规矩，它的轨道重叠那么厉害，ΔES1T1应该很大才对，怎么可能实现高效发光？

这难道是物理规律在这里拐了个弯？这个现象的存在本身就说明，我们对发光过程的理解，可能还停留在比较浅的层面。

面对这个不守规矩的MR材料，张晓宏教授的团队没有简单地把它归为特例，而是深入挖了下去：为什么它能打破常规？这个问题的答案，正是本次研究最核心的突破。

他们发现，MR材料之所以特殊，是因为它的发光过程，根本不能用传统的“单电子激发模型”去套。该团队发现，MR 型分子的激发态并非传统的单电子激发过程，而是多电子激发过程，其中 HOMO→LUMO 与 HOMO→LUMO+1 两个激发过程的耦合，会显著稳定 S1 态能量，从而在轨道高度重叠的情况下，依然实现了极小的 ΔES1T1。

理论完美公式好用最后还得看实战。用这个新理论搞出来的明星分子IV-DABNA，在真实的OLED器件里表现到底怎么样？毕竟实验室里的好学生，到了社会上不一定就是顶梁柱。

最终的器件性能数据，为整个研究画上了一个圆满的句号。使用IV-DABNA材料制备的OLED器件，其最大外量子效率接近40%，这是一个行业公认的顶尖水平。更难得的是，它的效率在高亮度下几乎不下降，在1000尼特这个足以满足日常显示需求的亮度下，效率依然高达38%。