目前，商业化的蓝光发光材料，由于其相对较低的效率以及较短的器件寿命，一直限制着OLED产业的进一步发展。而传统的蓝色磷光材料虽然能100%利用激子，显著提高效率，但是由于相对较低的自旋-轨道耦合作用，材料的激发态寿命较长，从而导致器件稳定性较差，不能满足产业化的要求。而传统的双核金属配合物，由于金属-金属-配体电荷转移（MMLCT）的作用，使其发光光谱红移；所以往往用来设计深红/近红外发光材料，几乎没有用于设计蓝光材料。

近日，香港大学支志明教授团队创新性地利用大体积含氮杂环卡宾和吡唑作为配体，二价铂（Pt^II）作为金属中心，然后选择含苯基的烷氧链连接两个吡唑基团，从而合成出一系列高稳定性的双核二价铂的蓝光配合物（dinuclear Pt^II complex）1-5。这些双核铂配合物的发射波长在460 nm左右，发光量子效率高达了95%，激发态寿命降低到1.3 us。

经过进一步的DFT计算表明：该体系的双核配合物的发光主要是三重激发态的配体间（³IL）和金属-配体电荷转移（³MLCT）两种跃迁方式的混合，而不是传统的金属-金属到配体电荷转移（MMLCT）的跃迁方式；这是由于我们采用大体积的含氮杂环卡宾配体，防止两个铂金属中心距离太近；同时对比配合物4和5，由于异丙基基团的引入，进一步限制两个铂金属中心靠近，抑制了MMLCT的作用，防止光谱红移。通过含苯的烷氧链连接两个吡唑基团，进一步增加了配合物的热稳定性。另一方面，利用两个铂金属中心的影响，增强了自旋-轨道耦合作用。相比于单核铂配合物，双核铂配合物具有更大的振荡器强度，增加其跃迁偶极矩。在两个因素的共同作用下，使得该双核铂配合物辐射跃迁常数k_r高达7.3 × 10^-5 s^-1。

接着，作者采用配合物5制备了普通的底发射蓝光OLED器件，其最大外量子效率达到了22.6%，在1000 cd m^-2 的亮度下依然保持22.4%的外量子效率。为了进一步提高器件的色纯度和器件寿命，我们采用配合物5作为敏华剂，v-DABNA作为最终发光体，制备了磷光敏化的蓝光OLED器件。其最大外量子效率达到了23.4%，在1000 cd m^-2 亮度下，依然保持22.4%；色坐标为（0.13,0.12），最大发射波长为469 nm，半高宽仅为18 nm。而且器件的使用寿命在1000 cd m^-2 的亮度下更是超过了250 小时（LT₅₀）。

根据作者的了解，这是首次报道高性能的基于双核铂配合物的蓝光OLED器件。以双核二价铂配合物制备的蓝光OLED器件表现出优异的色纯度、高效率以及长工作寿命。此研究为OLED产业界突破蓝光OLED的效率和寿命瓶颈提供了新的途径。

论文信息：

Dinuclear Pt^II Complexes with Strong Blue Phosphorescence for Operational Stable Organic Light-Emitting Diodes with EQE up to 23% at 1000 cd m^-2

Kar-Wai Lo,Glenna So Ming Tong,Gang Cheng,Kam-Hung Low,Chi-Ming Che

文章通讯作者为香港大学化学系的支志明教授，第一作者为博士生卢嘉伟。香港大学化学系为第一单位，合作单位有香港量子人工智能实验室（Hong Kong Quantum AI Lab Limited）以及香港大学深圳研究院。

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202115515