白色有机发光二极管(WOLED)是新一代照明技术，引起了广泛的研究。尽管器件结构简单，但单发射层WOLED(SEL-WOLED)仍然面临着难以筛选材料和精细能级调节的挑战。

　　在此，北京大学等单位的研究人员报道了以天蓝色发射的铈(III)络合物Ce-TBO2Et和橙红色发射的铕(II)络合物Eu(Tp2Et)2为发射体的高效SELWOLED，在各种亮度下显示出15.9%的最大外量子效率和(0.33，0.39)的色坐标。最重要的是，两个发射极之间的直接空穴捕获和受阻能量转移的电致发光机制有助于Eu(Tp2Et)2达到5%的可控重量掺杂浓度，避免了典型SELWOLED中低能量发射极的低浓度(<1%)。

　　结果表明，d-f跃迁发射极可以绕过精细的能级调节，并为SEL-WOLED提供发展潜力。相关论文以题目为“Lanthanide complexes with d-f transition: new emitters for single-emitting-layer white organic light-emitting diodes”发表在Light Science&Application期刊上。

　　论文链接：https://doi.org/10.1038/s41377-023-01211-5

　　白色有机发光二极管(WOLED)具有低能耗、保护眼睛和额外的灵活性等优点，在日常照明中具有广阔的应用前景。与堆叠式WOLED或多发射层WOLED相比，单发射层WOLED(SEL-WOLED)由于其大大简化的器件结构和降低的生产成本而有利于商业化。然而，一个艰巨的挑战在于对主体材料和单发射层中不同颜色发射器之间的单线态和三线态激子的合理控制，这使得同时提高效率和颜色控制成为SEL-WOLED中的一个基本问题。

　　最近，在主客体多组分分子系统中，人们在分子设计和能级调节方面做出了相当大的努力。在典型的SELWOLED中观察到的白色电致发光通常涉及从主体材料到发射器以及不同颜色发射器之间的复杂能量转移过程。即使对于在单个发射层中具有蓝色和黄色/红色发射体的相对简单的二元系统，Förster共振能量转移、Dexter能量转移和发光材料的直接电荷捕获都共同导致了器件设计的复杂性。此外，不同颜色发射体之间的有效能量转移使发射光谱与掺杂浓度有很大的相关性。实际上，通常需要相当低的低能量发射材料掺杂浓度(<1%)，这进一步增加了器件制造的难度。

　　作者合成了具有d-f跃迁特性的天蓝色发射铈(III)络合物Ce-TBO2Et和橙红色发射铕(II)络合物Eu(Tp2Et)2，并制备了具有简单三层器件结构的SEL-WOLED。研究发现，从主体材料到发射体的能量转移被消除，并且两个发射体之间的能量转移受到阻碍，因此作者在N，N-二唑基-3,5-苯(mCP)中获得了具有10%Ce-TBO2Et和5%Eu(Tp2Et)2的可控重量掺杂比的高效且颜色稳定的白色电致发光。(文：爱新觉罗星)

图1合成和结构表征。

图2 TD-DFT计算结果和光物理性质。

图3电致发光器件的性质和机理。

图4掺杂薄膜的光物理性质和能量转移机制示意图。

编辑：严志祥