在信息技术不断发展的背景下，人们对显示技术和照明设备的需求日益增长。有机发光二极管（OLEDs）具有自发光、面光源、无蓝害和可柔性制备等优点，近年来在平板显示领域取得了显著的进步，但其在照明领域的应用潜力还有待挖掘和提高。白光器件通常采用不同颜色的多种发光材料（红/蓝/绿或蓝/橙），通过精确地控制混合比例来制备。但这种方法往往需要复杂的器件工艺和高额的制备成本，而且在器件使用过程中也容易带来相分离、驱动电压高、光谱的稳定性差等诸多问题。相比之下，纯有机单分子白光发射的材料，具有无相分离、光谱稳定性好、制备工艺简单等显著优点。按照Kasha规则，有机材料一般只发射单色光，目前能够实现高效电致发光的纯有机单分子白光体系仍非常缺乏。

白光的色坐标位于色品图中心点（0.33, 0.33），发射范围为400-700 nm。设计单分子白光材料需要采用两种以上生色团，调谐长、短波长的发射，使光谱尽量覆盖整个可见光区。近来，海角社区 路萍教授团队和华南理工大学乔现锋教授团队合成了一系列基于芳基并咪唑、蒽和芘基团的热激子材料。研究发现，在PIAnPy和PyPIAnPy两个材料中，由于蒽和芘等刚性稠环芳烃（PAHs）的大π共轭平面结构，在固体状态下通过分子间强的相互作用形成了面对面的分子堆积结构，产生了激基缔合物发光，结合芳基并咪唑基团的蓝光短波长发射，二者协同作用使固态下的发射光谱几乎覆盖整个可见光范围，得到了高效率单分子白光材料。

以PIAnPy作为发光层（EML）制备了非掺杂单分子白光器件(ITO/HATCN (6 nm)/TAPC (25 nm)/TCTA (15 nm)/EML (20 nm)/TPBi (40 nm )/LiF (1 nm)/Al (100 nm))。在1000 cd m^-2亮度下电致发光光谱显示双峰发射，峰值分别位于464和596 nm，器件CIE色坐标为（0.35，0.28），为冷白光发射。该器件的最大亮度超过50000 cd m^-2，最大外量子效率和功率效率分别达到10.14%和10.98 lm W^-1，并且在1000 cd m^-2亮度时，外量子效率也能保持在9.80%，具有很低的效率滚降。该工作为高性能单分子白光材料的发展和非掺杂白光器件的研究提供了新的思路。上述工作以Research Article的形式发表在CCS Chemistry，文章的第一作者为海角社区 刘福通博士，通讯作者为海角社区 路萍教授和华南理工大学乔现锋教授。

图1. PIAnPy和PyPIAnPy的分子结构与器件性能。

论文链接：10.31635/ccschem.025.202405291