尽管磷光Pt(II)配合物在有机发光二极管（OLEDs）中展现出巨大潜力，但由于辐射跃迁速率受限，具有高光致发光量子产率（PLQY）且动力学衰减曲线寿命较短的红色磷光仍较为罕见。过渡金属配合物已被证明在实现热活化延迟荧光（TADF）发射方面具有优势，然而关于TADF型Pt(II)配合物的报道仍然非常稀少。在本研究中，我们设计并合成了两种红色TADF型Pt(II)配合物，分别为 Pt-tCzDBPZ（Pt1）和 Pt2-tCzDBPZ（Pt2）。通过引入供体–受体型单齿配体，这些配合物具有金属扰动的配体内电荷转移（MPICT）激发态，较小的单线态–三线态能隙（0.086–0.089 eV）以及适中的自旋–轨道耦合矩阵元（约10 cm⁻¹）。这些配合物表现出红色TADF发射（约630 nm），具有较高的PLQY（82–92%）和延迟荧光寿命（1.51–1.63 ms）。基于 Pt-tCzDBPZ 的蒸镀型红色OLED器件展现出高达35.6 %的外量子效率（EQE），并具有较小的效率滚降。尽管Pt原子强烈的重原子效应有利于磷光过程，本研究仍证明了一种可行的Pt(II)–TADF发光材料设计策略，使其在性能上优于传统的磷光型Pt(II)配合物。

图 1.（A）Pt1 和 Pt2 单晶结构的示意图。测量了金属–π和π–π非共价接触距离。（B）基于 Hirshfeld 分区的独立梯度模型（IGMH）分析，显示了配体间的多重吸引性和非共价相互作用。

图 2.(A) 自由供体–受体配体和 Pt (II) 配合物在甲苯中（10⁻⁵ M，298 K）的紫外–可见吸收光谱。

(B) 在除氧甲苯中（浓度10⁻⁴ M；Pt1 和 Pt2 的激发波长 λₑₓ = 450 nm；室温和77 K）的归一化发光光谱。(C) 在5 wt% PMMA 薄膜中（室温和77 K；配体 λₑₓ = 375 nm；Pt 配合物 λₑₓ = 410 nm）的归一化发光光谱。(D) 在5 wt% PMMA 薄膜中（λₑₘ = 632 nm）随温度变化的光致发光衰减曲线。插图：基于Arrhenius 拟合的 k_TADF–温度关系。(E) Pt1 在不同温度下（5 wt% PMMA 薄膜）发光寿命的Boltzmann 型拟合（λₑₘ 恒定）。(F) Pt1 在不同温度下 TADF 与磷光贡献比随温度的变化。

图 3.（A）Pt1 在甲苯中（0.1 mM）经 400 nm 飞秒激光激发后，在不同延迟时间下获得的飞秒瞬态吸（fs‐TA）光谱的演变：（A–C）分别展示了从皮秒到纳秒尺度的 ESA（激发态吸收）变化。(D）在595 nm 处的动力学跟动力学衰减曲线。

图 4. Pt1 和Pt2 的基态优化几何结构、前沿分子轨道（HOMO/LUMO）分布及主要激发态能级示意图。

图 5. (A) 器件结构示意图及能级图。(B) 器件中所用功能层材料的化学结构。(C) 在1000 cd m⁻⟡下记录的 Pt1 器件电致发光（EL）光谱。(D) Pt1 器件的外量子效率（EQE）随亮度的变化曲线。(E) Pt1 器件的电流密度与亮度随电压的变化曲线。

论文信息:

标题：A thermally activated delayed fluorescent platinum(II) complex for red organic light emitting diodes with high efficiencies and small roll-of

全文链接：https://doi.org/10.1039/d4ta02301c