近日，我校化学系副教授黄文忠课题组成功合成了一系列高发光强度的铑(III)配合物，并首次应用于有机电致发光二极管，取得重要研究进展，该成果发表在国际顶尖化学期刊《美国化学会志》 （J. Am. Chem. Soc., IF = 14.695）。 论文题目为“Ligand Mediated Luminescence Enhancement in Cyclometalated Rhodium(III) Complexes and Their Applications in Efficient Organic Light-Emitting Devices”。这一研究工作主要由黄文忠课题组研究助理卫芳芳（第一作者）完成，南方科技大学为第一完成单位，黄文忠副教授为通讯作者。

有机电致发光二极管(Organic light-emitting devices, OLEDs)与传统照明、显示技术相比具有亮度高、功耗低，特别在显示中具有高对比度,宽视角、全彩色、工作温度范围宽等优点。经过近三十年的发展，如今有机电致发光器件各个性能指标都有了极大的提高，如效率、稳定性以及颜色纯度。在OLEDs的发光材料中，金属配合物的磷光材料因为可以充分利用激子提高效率而被人们广泛研究。但在现有的产业上，有机电致发光器件中的磷光材料几乎被铱(III)和铂(II)配合物垄断，而且相关技术已被大量专利保护。

铑(III)和铱(III)是最接近的同族元素，铑(III)和铱(III)的环金属化配合物具有相似的结构特征、理化性质和合成方法，但关于铑(III)配合物体系发光特性的研究却鲜有报道。虽然存在少量能够在低温下发光的环金属化铑(III)配合物，但由于其发光强度弱、发光时间短，很难有实际应用。虽然有人致力于解决铑(III)发光弱的问题，但报道的量子产率依然无法满足OLEDs的应用需求。迄今为止，尚未发现有铑(III)配合物被应用在OLEDs领域的相关报道。

黄文忠研究团队通过巧妙地选择一种强σ电子供体的环金属化配体，使用提高d-d激发态能级和引入较低的IL激发态能级两种策略，开发了一系列新的具有高发光强度的铑(III)配合物。这些配合物具有较高的热稳定性，薄膜的发光量子产率高达0.65，是一种很有前途的发光材料。值得注意的是，基于这些铑(III)配合物的真空沉积OLEDs的外量子效率（EQE）为12.2%，工作半衰期超过3,000小时。本课题展示的高发光强度的铑(III)配合物代表了5d⁶銥(III)体系的另一种可行的发射替代物，本项目已申请相关专利，希望能够获得自主知识产权。现阶段，黄文忠研究团队利用分子设计上的改良，期望能调控发光颜色和进一步改良器件性能。

本工作中的OLEDs器件制作得到了香港大学分子功能研究所和香港大学化学系Dr. Mei-Yee Chan的帮助。同时，本项研究的开展得到了南方科技大学启动经费、国家自然科学基金和深圳市科创委的经费支持。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.9b06308