近年来，多功能有机发光材料因其可设计的发光特性、优异的加工性能及丰富的刺激响应性，在信息安全、生物成像、智能传感及OLEDs显示等诸多前沿领域展现出巨大潜力，正逐步从基础研究走向实际应用。围绕有机发光材料的激发态调控与转化这一核心立题。青岛科技大学高分子科学与工程学院杨文君教授、薛善锋教授、孙其坤特聘副教授开展了一系列研究并取得重要进展。相关成果发表于Adv. Mater.；Adv. Funct. Mater.；Chem. Sci.等杂志。

一、基于“π体系调控”策略的超长室温磷光材料

针对生物基降解有机超长室温磷光（URTP）材料余辉颜色单一、寿命有限以及难以构筑复杂3D结构的问题，研究团队提出了一种通过调节芳基环状咔唑衍生物π体系的策略。通过在聚乳酸（PLA）基体中精确调控客体分子的三线态能级，成功实现了磷光发射从蓝色到红色（440–628 nm）的连续可调。该研究利用聚合物基体的刚性环境与掺杂剂分子间的氢键相互作用，有效抑制了三线态激子的非辐射跃迁，使材料表现出高达3.84 s的超长磷光寿命，肉眼可见余辉持续时间超过48 s。此外，结合熔融沉积（FDM）3D打印技术，该材料被加工成具有多级防伪功能、应力监测能力及可循环回收性能的各种复杂3D艺术品模型。该成果显著拓宽了超长室温磷光材料在光电子器件、信息加密及艺术创作等领域的应用前景。

研究成果以“Realizing Multicolor, 3D-Printable Ultralong Room Temperature Phosphorescence PLA Materials via Regulating the ��-System of Aryl-Annulated Carbazoles”为题发表在Adv. Mater.期刊上，杨文君教授与孙其坤特聘副教授为共同通讯作者，薛善锋教授为共同作者，硕士研究生马好一为第一作者。

二、基于杂化局域电荷转移（HLCT）特性的多功能电致发光深蓝光材料

针对高效深蓝光有机发光二极管（OLED）材料稀缺及功能单一的挑战，研究团队开发了两种以2-吡啶甲腈为电子受体的简单深蓝光发射体（PdCz-2CN 和 mPdCz-2CN）。通过“杂化局域电荷转移（HLCT）”策略，成功实现了局域态（LE）的高色纯度与电荷转移态（CT）的高激子利用率的完美融合，器件的最大外量子效率（EQE_max）可达5.42%，色坐标极度接近BT.2020标准。

此外，集成多功能应用设计，PdCz-2CN不仅能作为独立发光体构建超深蓝光器件，还可作为电子受体与TAPC形成高效的激基复合物（Exciplex），实现发光颜色从深蓝到绿光的灵活调控，其激基复合物器件的EQE_max高达15.44%。同时，该体系还可作为主体材料进一步驱动红光磷光器件，展现出惊人的多功能兼容性与优异的载流子传输平衡性，为开发下一代高性能显示材料提供了重要策略。

研究成果以“Efficient and Multifunctional Electroluminescent Ultra Deep-Blue Material with Hybrid Localization and Charge Transfer”为题发表在Adv. Funct. Mater.期刊上，薛善锋教授为通讯作者，硕士研究生谢明亮、马成霖为共同第一作者。

三、协同调控兼具载流子平衡传输与杂化激发态的高效“零衰减”深蓝色电致发光材料

针对高效蓝色发光材料中宽带隙特性导致载流子注入难、传输不平衡的科学难题，研究团队提出了一种协同优化“固体聚集模式”与“激发态特性”的策略。通过设计并合成三种基于氟桥联和三嗪受体的新型供体-π-受体（D-π-A）型蓝色材料（TPACFTAZ、9PCZCFTAZ和3PCZCFTAZ），成功实现了分子堆积与LE/CT杂化比例的有效调控。研究表明，3PCZCFTAZ凭借其丰富的分子间作用力和理想的二维层状堆积结构，实现了极高的载流子平衡传输速率，其电子和空穴传输速率分别达到10.60和9.53*10^-5 cm² V^-1s^-1。此外，该材料在保持71.2%高光致发光量子效率的同时，实现了82.2%的激子利用率。基于该材料构建的非掺杂器件不仅获得了11.7%的高外量子效率（EQE），更在1000 cd m^-2的亮度下实现了“零效率衰减”，性能指标处于目前已报道的同类深蓝光非掺杂器件的领先水平，为开发高效稳定的柔性显示材料提供了重要参考。

研究成果以“Highly efficient and negligible efficiency roll-off non-doped blue electroluminescence with a synergistic effect of fast-balanced carrier transport and appropriate hybridized excited states”为题发表在Chem. Sci.期刊上，薛善锋教授为通讯作者，博士研究生周华艺为第一作者。

该系列工作得到了国家自然科学基金、山东省泰山学者人才工程、山东省高等学校青创人才引育计划团队建设项目、山东省自然科学基金、青岛科技大学人才启动基金、吉林大学超分子结构与材料全国重点实验室开放课题、华南理工大学发光材料与器件全国重点实验室开放课题项目的资助。