文章亮点：

（1）新型不对称铱(III)配合物的设计：研究者设计并合成了三种新型的不对称铱(III)配合物，通过在三齿双卡宾钳形配合物中引入不同的电子给体基团（EDGs），如咔唑（Cz）、二叔丁基咔唑（tBuCz）和苯并噁嗪（Pxz），来优化分子的发光偶极取向（EDO）。

（2）高效的蓝色磷光OLED性能：利用这些新型发色团，制造的蓝色OLED器件显示出卓越的性能，其中使用tBuCz-dfppy-CN作为发光材料的器件达到了最大外量子效率（EQE）30.7%。

有机发光二极管（OLED）技术在消费电子显示技术中广泛应用，特别是在需要高对比度、灵活性和紧凑设备结构的便携式电子设备中，为了提高OLED的能效以适应这些应用，研究者们致力于提升OLED的外量子效率（EQE），这涉及到电荷平衡、激子利用率、发光材料的光致发光量子产率以及光取出效率等多个因素的综合优化，特别地，蓝色磷光OLED（PhOLED）由于其长寿命高能三重态激子的特性，在实现高效率和稳定性方面面临更大的挑战，因此，研究者们通过分子设计来优化发光偶极取向，以增强光取出效率，从而提高蓝色PhOLED的性能。

文章展示了分子取向对OLED器件光取出效率的影响、研究的Ir(III)配合物的化学结构、紫外-可见吸收光谱以及在CzSi主材料上掺杂的Ir(III)配合物的光致发光(PL)光谱，新设计的Ir(III)配合物具有不同的电子给体基团，这些基团影响了分子的几何结构和发光特性，吸收光谱显示了配合物的电子跃迁特性，而PL光谱则揭示了其发光效率和颜色。

上图展示了通过角依赖性光致发光（ADPL）测量得到的Ir(III)配合物在CzSi薄膜中的分子取向情况，实验数据和拟合结果显示，Cz-dfppy-CN和tBuCz-dfppy-CN配合物具有较高的水平跃迁偶极比率（Θ//），分别为0.89和0.90，这意味着这些分子的发光偶极矩主要沿水平方向排列，有利于光的出射，从而提高OLED器件的光取出效率，相比之下，dfppy-CN和Pxz-dfppy-CN的Θ//值较低，分别为0.73和0.77，表明它们的分子取向不如前两者理想，这些结果表明，通过在Ir(III)配合物中引入不同的电子给体基团，可以有效调控分子的取向，进而优化器件的发光效率。

Ir(III)配合物的最小包围盒尺寸、分子的几何各向异性以及电静势能分布图表表明分子的几何各向异性与发光偶极取向之间存在相关性，电静势能分布图揭示了分子内电荷分布的不均匀性，这可能影响分子间的相互作用和取向。

通过循环伏安法（CV）研究了配合物的电化学性质，并估算了它们的最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占据分子轨道（LUMO）能级，引入电子给体基团可以改善配合物的电化学稳定性，HOMO和LUMO能级的调整对器件的能级结构和电子注入/传输有重要影响。

设计的Ir(III)配合物在实际OLED器件中展现出高效率和良好的色彩稳定性，tBuCz-dfppy-CN作为发光材料的器件在实现高EQE方面表现尤为突出。

通过光学模拟，展示了改善的EDO对提高OLED器件光取出效率的贡献，这些模拟结果表明：分子取向的优化可以显著提高光取出效率，从而提高EQE。

文章通过设计和合成新型不对称铱(III)配合物，显著提高了蓝色磷光OLEDs的发光偶极取向和光取出效率，实现了高达30.7%的外量子效率，这对提升OLED显示技术，尤其是在高端显示和照明领域具有重要的推动作用，此外，该研究还通过光学模拟验证了分子取向对提高OLED性能的重要性，为未来OLED材料设计和器件优化提供了有价值的参考和指导，有望进一步推动OLED技术的发展和应用。

文章的题目是《Enhanced Emitting Dipole Orientation Based onAsymmetric Iridium(III) Complexes for EfficientSaturated-Blue Phosphorescent OLEDs》，作者是来自清华大学深圳国际研究生院的Kefei Shi，Chengcheng Wu，Wansi Li， Siqi Li，该文章于2024年发表在《Advanced Science》期刊上。

Doi：10.1002/advs.202402349

来源：Deep Thought