Angew. Chem.：热活化延迟荧光的六价钨配合物及其在OLED中的应用学术资讯

来源：X一MOL资讯

发光材料是OLED器件的核心，目前工业化的发光材料主要是以贵金属（主要是铱）为核心的磷光材料。这是OLED发光材料乃至整个OLED器件价格居高不下的原因之一。若能采用价格更低的廉价金属核心发光材料取代贵金属发光材料，则有希望整体降低OLED器件的成本。

钨金属作为最早的大规模应用的电致发光材料，以白炽灯丝的形态稳定而安全地为人类提供了超过一百年的照明。作为第三族金属，钨在地壳中的含量远远高于铱、铂等贵金属，同时其自旋-轨道耦合常数高达2433 cm-1（这个值略小于铱的3090 cm-1及铂的4481 cm-1），这使其成为一种极有潜力的OLED发光材料，有希望在新一代发光器件中继续为人类做出贡献。然而，由于大部分钨配合物在空气中不够稳定，直到2017年才由香港大学的支志明院士团队首次报道了基于空气稳定的钨配合物的磷光OLED器件（Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 133）。由于这类材料具有较长的激发态寿命（～100微秒）及较低的光致发光效率（22%），器件的最大外量子效率只有4.79%，同时高亮度时效率滚降较大，难以满足工业化的需要。

最近，香港大学的支志明院士团队通过配体设计在席夫碱框架上接入芳胺取代基首次实现了六价钨配合物（配合物5）的热活化延迟荧光（TADF）发光。理论计算（DFT/TDDFT）以及飞秒时间分辨光谱的测试都证实了这种钨配合物的TADF发光本质，5在溶液和薄膜中的光致发光效率分别为56%和84%，激发态寿命为2微秒。与磷光钨配合物4相比，5的效率提高了接近两倍，薄膜中的激发态寿命降低了110倍，更加适合作为OLED发光材料。基于5的溶液加工的OLED器件的最高效率为15.56%，略高于磷光钨4器件（12.71%）。随着亮度的增加，磷光钨4器件的效率迅速下降（效率滚降），在1000 cdm-2的亮度下只有0.53%，而基于TADF钨5的器件在此亮度下仍然保持了9.70%的高效率，这主要是由于5更短的激发态寿命。本文的结果证明通过对席夫碱框架的六价钨的精心设计和修饰能实现对钨配合物的发光机理调控，从而启发有工业应用前景的廉价金属发光材料的设计。其在器件中的成功应用也开拓了通向廉价金属配合物OLED产业的新途径。

相关论文发表于Angew. Chem. Int. Ed.。

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