新型凝聚态强发光有机化合物的聚集发光增强机制研究及应用

具有聚集发光增强性质的有机光功能材料由于其特殊的发光行为而日益受到学术界的广泛关注。但目前该类材料的种类仍然不多，且相关微观结构-宏观性能间构效关系的研究尚处于起步阶段，制约了其研究发展及在各领域中的进一步应用。本课题将设计合成多种新型结构的聚集发光增强有机化合物，通过不同的组装手段制备其发光纳米颗粒，结合现代光谱技术与量子化学方法，研究其光物理行为的变化，深入探究分子结构、环境刺激等内外因素对于分子自组装方式进而对发光性能的影响，从分子水平上提出聚集发光增强的机制；结合材料优异的发光性能，尝试研究该类材料在能量传递、电致发光及分子传感等领域的应用。即对聚集发光增强体系，结合分子设计与组装手段深入研究其光物理行为与构效关系,以探究聚集发光增强的内在机制为核心，尝试拓展其性能及应用，为该类材料得到进一步发展以及获得更多的实际应用，提供实验和理论上的依据。

具有凝聚态强发光性质的有机光功能材料在有机电致发光、有机激光、发光场效应管等多种光电功能器件领域均有着重要的应用。但目前该类材料的种类仍然不多，且相关构效关系的研究尚处于起步阶段，制约了其研究发展及在各领域中的进一步应用。本课题设计合成了一系列苯基酰胺取代的2-（2’-羟基苯基）苯并唑类衍生物，结合现代光谱手段、物理模型和计算方法，在单分子层面和超分子层面上研究凝聚态的发光机制。研究表明，随着分子结构的微调，可能会引起分子堆积方式的变化，相应地其凝聚态发光机制也可能发生很大的变化。其凝聚态发光性质可能是由“抑制激发态扭曲的分子内电荷转移”、“交叉堆积聚集发光”，“J-聚集发光”等机制中的单一作用或多种协同作用引起的。初步尝试了该类化合物在非掺杂OLED以及白光OLED器件方面的应用。另外，基于对固态发光影响因素的深入理解，我们利用简便的室温Friedel–Crafts反应合成得到了具有非平面分子构型、固态强发光效率的苯基芴取代的螺[芴-9,9-氧杂蒽]衍生物和一系列H-型不对称寡聚物材料，分别作为高效蓝光主体材料和大气稳定的光泵浦有机材料，在PhOLED和有机激光领域获得了出色的应用。该课题对凝聚态发光机制的深入研究，以及尝试凝聚态发光材料在光电器件领域的应用，为凝聚态发光材料得到进一步发展与获得更多实际应用提供了实验和理论的基础。