铜配合物通过多通道平衡系间窜越实现平衡的双发射：迈向100%量子效率
发光材料在生物、医学、催化、能源及信息技术等领域具有重要应用价值。然而，为了抑制猝灭和提高效率，如何平衡单重态和三重态辐射，实现平衡热激活延迟荧光（TADF）和磷光组成的高效双发射仍然是一个艰巨的挑战。结合TADF与磷光的双发射为解决这一难题提供了"理想"策略，其基于平衡的双发射通道：（i）ISC-RISC平衡：单重态和三重态辐射通道的激子分配主要基于ISC和RISC跃迁，分别增强T1和S1激子浓度；（ii）单重态-三重态辐射平衡：通过调控SOC强度可修饰S1与T1态辐射速率的差异。显然，最终的双发射比例是S1与T1态激子浓度和辐射速率共同作用的结果。
近日，黑龙江大学许辉教授领导的磷基光电功能材料团队提出通过配体工程，利用高配体中心激发态（Sn和Tn）建立了有效的系间窜越（ISC）和反向系间窜越（RISC）通道，以平衡第一单重态（S1）和三重态（T1）激子浓度。这项工作为克服精确激发态调制的迫切挑战提供了一种可行的方法。本研究基于三齿膦配体铜（I）配合物的刚性骨架，通过叔丁基咔唑给体的修饰构建高位配体中心电荷转移态，为精准调控单重态-三重态比例提供了新通道。
结果表明，通过碘化铜配合物QtBCzTTPPCuI实现了TADF与磷光的平衡双发射，该配合物光致发光量子效率达~100%，其旋涂制备的纯黄光有机发光二极管更以~30%的外量子效率创下同类型器件纪录（提升达两倍），这源于高位配体中心电荷转移激发态对系间窜越过程的贡献。
基于mCP:10% QtBCzTTPPCuI的最优掺杂浓度下，QtBCzTTPPCuI的器件最大亮度达~6000 nits，分别是QCzTTPPCuI和TTPPCuI器件的2倍和3倍，表明QtBCzTTPPCuI对激子的利用率实现了倍增。此外，QtBCzTTPPCuI器件在100 nits和1000 nits下的ηEQE的效率滚降分别控制在1.3%和11.4%。相较于TTPPCuI器件，QtBCzTTPPCuI几乎将其ηCE和ηEQE提升两倍，并因工作电压减半而使ηPE提升四倍。总之，我们通过"配体工程"策略有效调控了铜（I）配合物的双发射特性并提升其电致发光性能。
Equalized Dual Emissions from Copper Complexes via Multichannel Balanced Intersystem Crossing: Toward 100% Quantum Efficiencies
Jixiu Niu+, Feifei Gao+, Ye Wang, Wu Lu, Jing Zhang,* Jiexu He, Xinjin Lou, Yuanxin Ma, Chunbo Duan, Chunmiao Han, and Hui Xu*
Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202508667
DOI:10.1002/anie.202508667