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为解决 OLED 稳定性与效率难题，研究人员开发多功能化合物 BeCzMFI 和 BbCzMFI。其基于甲氧二苯并呋喃 - 咔唑供电子核，具良好热及形态稳定性。在蓝 / 红 OLED 中，可作发光体或激基复合物主体，蓝器件 EQE 达 10.4%，红器件 EQE 达 13.6%，提升器件性能。
在显示与照明领域，有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diodes, OLED）凭借自发光、轻薄柔性等优势风靡全球，但稳定性与效率瓶颈始终制约其长远发展。蓝色器件面临非辐射跃迁导致的效率骤降与寿命缩短，高亮度下激子 - 激子 / 极化子相互作用引发的效率滚降问题尤为突出；传统荧光材料量子效率难超 5%，磷光材料又受限于重金属掺杂带来的稳定性隐患。如何在提升效率的同时兼顾材料耐久性，成为学界与产业界亟待攻克的核心挑战。
为突破这一困局，来自中国台湾地区相关研究机构及立陶宛研究委员会支持的研究团队，聚焦多功能小分子材料设计，开展了基于咔唑与二苯并呋喃骨架的新型 OLED 材料研究。团队设计并合成了 BeCzMFI 与 BbCzMFI 两种化合物，通过引入甲氧基团增强空穴传输能力，嫁接脂肪链改善成膜特性，成功构建兼具发光体与主体材料双重功能的分子体系。该研究成果发表于《Dyes and Pigments》，为 OLED 材料设计提供了全新思路。
研究采用三步合成路线：首先通过 Tucker 碘化法制备 3 - 碘咔唑（2），再经烷基化反应引入乙基或丁基链得到中间体（3、4），最后利用 Ullmann 偶联反应构建目标分子。研究未涉及特定样本队列，主要通过化学合成与器件制备技术实现研究目标。
材料特性与光物理性能
BeCzMFI 与 BbCzMFI 展现出优异的热稳定性，玻璃化转变温度（Tg）超 100°C，分解温度（Td）超 400°C，形成的非晶态薄膜具备良好形态稳定性。其三线态能量约 2.50 eV，兼容荧光与磷光 OLED 架构，为多机制发光提供了能量基础。
作为蓝色荧光发光体的性能
在蓝色 OLED 器件中，两种材料直接作为发光体时，通过高效激子捕获与载流子平衡，实现了 10.4% 的外部量子效率（EQE），显著超越多数非热激活延迟荧光（non-TADF）体系，证明其在荧光器件中的应用潜力。
作为红色磷光主体的性能
当用作红色磷光掺杂剂 Ir (piq)2acac 的主体材料时，器件 EQE 达 9.2%。研究表明，材料的双极性电荷传输能力有效促进了载流子复合，同时高三线态能量抑制了激子泄漏，保障了磷光器件的效率。
激基复合物体系的构建与性能
将 BeCzMFI 与受体材料 CN-T2T 共混形成激基复合物（Exciplex）体系，通过分子间电荷转移实现最高占据分子轨道（HOMO）与最低未占据分子轨道（LUMO）的空间分离，获得小单线态 - 三线态能隙（ΔEST）。该体系驱动的红色器件 EQE 提升至 13.6%，亮度接近 30,000 cd/m2，验证了激基复合物机制在优化载流子平衡与能量传递效率中的关键作用。
研究结论与意义
本研究开发的 BeCzMFI 与 BbCzMFI 通过结构创新，集成发光、主体、激基复合物供体多功能于一体，兼具高效荧光发射与磷光主体适配性。其通过 Ullmann 偶联实现的简便合成路径，为规模化生产奠定了成本优势。激基复合物体系的成功构建，不仅为解决 OLED 载流子失衡问题提供了新策略，更展示了小分子材料在多功能器件架构中的灵活性。研究结果表明，这类材料有望突破传统 OLED 材料的功能局限，为高稳定性、高效率蓝色器件及全色显示技术发展开辟新方向，对推动 OLED 在柔性显示、固态照明等领域的广泛应用具有重要意义。
