一种四配位的Pt(II)配合物，含有空间受阻的(三苯基硅基)苯基团，可用于高效绿色磷光有机发光二极管

《Dyes and Pigments》：A tetradentate Pt(II) complex bearing a sterically hindered (triphenylsilyl)phenyl group for efficient green phosphorescent organic light-emitting diodes

新型深蓝发射TTA分子An-σ-Ph和An-σ-DA通过σ键单元策略有效抑制分子内电荷转移，实现非掺杂OLED器件的高EQE（3.26%-3.43%）和亮度（4398-12870 cd/m2），发射峰位于438-447 nm。

　　在有机电致发光二极管（OLED）领域，深蓝色发射材料一直是研究的重点。这是因为深蓝色是构成全彩显示和白光照明的三大基础颜色之一，而高效的深蓝色OLED材料能够显著提升显示设备的性能与应用范围。然而，深蓝色材料通常具有较大的光学带隙，这使得电荷载流子的注入和传输变得困难，从而影响了其发光效率。因此，如何在保持深蓝色发射的同时，提高材料的发光效率，成为当前研究的一个重要课题。

针对这一挑战，科学家们探索了多种策略，其中包括荧光材料、磷光材料、热激活延迟荧光（TADF）材料以及三重态-三重态湮灭（TTA）材料等。其中，TTA机制因其能够将低能级的三重态激子转化为高能级的单重态激子，从而提高发光效率，而受到广泛关注。相较于TADF材料，TTA材料通常表现出较弱的分子内电荷转移（ICT）效应，这有助于其在深蓝色发射范围内的应用。

为了进一步优化TTA材料的性能，研究团队提出了一种新的设计思路，即通过引入σ键单元来打破分子内的共轭结构。这种策略能够有效抑制ICT效应，同时保持材料的高发光效率。在本研究中，科学家们设计并合成了两种基于蒽（Anthracene，AN）核心的TTA发射体，命名为An-σ-Ph和An-σ-DA。这两种材料通过将苯基的π键连接单元替换为六氟-2,2-二苯基丙烷（σ键单元）来实现分子内共轭程度的降低，从而获得深蓝色发射。

研究团队对这两种新分子进行了系统的实验与理论分析，包括分子结构、热化学性质、光物理性质以及电化学性质。实验结果显示，An-σ-Ph和An-σ-DA在溶液和薄膜状态下均表现出较高的光致发光量子产率（PLQY）。在非掺杂OLED器件中，An-σ-DA的性能尤为突出，其最大外部量子效率（EQE_max）达到了3.43%，最大亮度（L_max）超过12870 cd/m2，且其电致发光峰位于438 nm处，显示出稳定的深蓝色发射。相比之下，An-σ-Ph的最大EQE为3.26%，最大亮度为4398 cd/m2，其电致发光峰则位于447 nm处。

值得注意的是，An-σ-DA在高亮度下（10000 cd/m2）仍能保持良好的器件性能，其EQE滚降现象几乎可以忽略。这一特性表明，An-σ-DA在实际应用中具有更强的稳定性与适用性。而An-σ-Ph虽然在某些方面表现良好，但在高亮度下可能会出现一定的性能下降。因此，An-σ-DA在非掺杂OLED器件中展现出更高的潜力。

为了验证这一设计策略的有效性，研究团队还对An-σ-Ph和An-σ-DA的合成过程进行了详细描述。通过Suzuki-Miyaura反应，这两种材料在较高的产率下成功合成。合成过程中所使用的中间体（A1～A2和B1～B2）均按照已有文献的方法进行制备，并通过核磁共振（NMR）光谱和质谱技术对其分子结构进行了确认。

在理论计算方面，研究团队对这两种分子的优化结构进行了分析。通过计算，可以进一步理解其分子内共轭程度的降低对光物理性质的影响。这些计算结果为实验观察提供了理论支持，并帮助研究人员更深入地探讨材料的发光机制。

光物理性质的测试结果显示，An-σ-Ph和An-σ-DA在甲苯溶液中均表现出三个吸收峰。其中，波长低于385 nm的吸收峰来源于π-π*跃迁，而波长高于385 nm的吸收峰则被认为是ICT效应的结果。然而，由于σ键单元的引入，这两种材料的ICT效应显著减弱，从而实现了深蓝色发射。此外，其光致发光量子产率在溶液和薄膜状态下均保持较高水平，表明其在实际应用中具有良好的发光性能。

从电化学性质来看，这两种材料表现出良好的稳定性，这使得它们在OLED器件中能够承受较高的工作电压和电流密度。同时，它们的热稳定性也得到了验证，这为它们在高温环境下的应用提供了保障。

在实际应用中，非掺杂OLED器件的优势在于其结构简单、成本低以及寿命长。然而，传统的深蓝色发射材料往往需要掺杂到主机材料中，以避免聚集导致的淬灭（ACQ）效应和发光波长的红移现象。因此，设计一种无需掺杂即可实现深蓝色发射的材料，成为提升非掺杂OLED性能的关键。

本研究中，An-σ-Ph和An-σ-DA的成功合成与应用，为设计高效的非掺杂深蓝色TTA发射体提供了一种新的方法。通过引入σ键单元，不仅有效抑制了ICT效应，还避免了ACQ效应和红移现象，从而实现了稳定的深蓝色发射。这一策略的成功应用，标志着在非掺杂OLED领域，深蓝色发射材料的开发迈出了重要一步。

此外，研究团队还通过一系列实验和理论分析，验证了σ键单元对分子结构和光物理性质的影响。这些分析表明，σ键单元的引入能够有效调控分子内的共轭程度，从而优化其发光性能。同时，σ键单元的引入对材料的热稳定性和电化学稳定性几乎没有负面影响，进一步证明了其在实际应用中的可行性。

本研究不仅在实验层面取得了突破，还在理论层面提供了新的见解。通过对分子结构的系统分析，研究团队揭示了σ键单元在调控共轭程度和发光性能方面的重要作用。这些发现为未来设计高效、稳定的非掺杂深蓝色TTA发射体奠定了理论基础，并为相关领域的研究提供了新的方向。

总之，An-σ-Ph和An-σ-DA的开发为深蓝色OLED材料的设计提供了一种创新的策略。通过引入σ键单元，研究团队成功克服了传统深蓝色材料在非掺杂状态下的性能瓶颈，实现了高效率和高亮度的深蓝色发射。这一成果不仅在理论层面具有重要意义，也为实际应用提供了可行的解决方案。未来，随着对σ键单元调控机制的进一步研究，有望开发出更多性能优异的非掺杂深蓝色OLED材料，从而推动该领域的技术进步与商业化应用。