适用于溶液方法的高效吸热延迟荧光树枝状大分子材料的设计、合成与性质研究

The organic light-emitting diodes (OLEDs) based on thermally activated delayed fluorescence (TADF) have been considered as the new generation and the future direction of OLEDs, for they can avoid using expensive noble metals but also realize 100% exciton utilization. Combining with the advantages of the solution process, the solution-processed TADF-OLEDs show the new possibilities to manufacture highly efficient OLEDs with much lower costs. This research project will work on the solution-processed TADF-OLEDs with the novel highly efficient TADF dendrimers, which are the best choice for solution-processed OLEDs by possessing the high performance of small molecules and excellent film-formation of polymers. We will be mainly focused on the following three aspects: 1) the relationship between the molecular structures and singlet-triplet splittings as well as fluorescence quantum yields of novel TADF dendrimers; 2) new highly efficient TADF dendrimers, and 3) the device configurations of highly efficient solution-processed OLEDs based novel TADF dendrimers. The achievements on this project will not only increase the known on how to design the organic optoelectronic materials, but also provide theoretical and experimental basis for the development of solution-processed OLEDs.

基于吸热延迟荧光（TADF）的有机电致发光技术（OLED）由于能够在避免使用价格昂贵的贵重金属的同时实现100%的激子利用，被认为是第三代的OLED技术，是OLED技术未来发展的必然方向。而将其和溶液工艺的优势结合起来，通过溶液方法制备高效TADF-OLED器件，必将为低成本、高效率OLED的发展提供全新可能。树枝状大分子兼具小分子材料高性能和高分子材料成膜性好的优点，被认为是溶液工艺的最理想材料。本项目将以此着手，设计合成一系列适用于溶液方法并能实现高效TADF的新型树枝状大分子材料。重点研究1）树枝状大分子材料分子结构与电子交换能、荧光量子产率、成膜性等各项关键性能间的关系；2）新型TADF树枝状大分子材料的设计与合成；3）基于新型树枝状大分子材料的高效溶液方法TADF-OLED器件结构。以上研究将为调控有机分子材料光电性质，以及促进溶液方法OLED技术的发展提供理论和实验基础。

基于吸热延迟荧光（TADF）的有机电致发光技术（OLED）是OLED技术未来发展的必然方向。将其和溶液工艺的优势结合起来，通过溶液方法制备高效TADF-OLED器件，必将为低成本、高效率OLED的发展提供全新可能。树枝状大分子兼具小分子材料高性能和高分子材料成膜性好的优点，被认为是溶液工艺的最理想材料。本项目针对树枝状大分子TADF材料目前存在的关键科学问题，深入探究了树枝状大分子TADF材料的分子结构与材料性能之间的内在联系，进而发展了一系列适用于溶液工艺的高效TADF材料。在材料研究的基础上，进一步进行了基于溶液方法的OLED器件结构的研究，获得了高性能的单色光和白光OLED器件，器件效率均达到目前同类器件的国际领先水平。本项目成功培养了博士研究生5名，培养硕士研究生11名，发表了30篇具有较高学术价值的SCI 研究论文，申请了7项国内发明专利，超额完全了预期成果。本项目的成果也将为调控有机分子材料光电子性质，解决基于溶液方法的OLED技术的瓶颈问题提供理论和实验基础。