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深圳大學(xué)楊楚羅教授團(tuán)隊(duì) PPS 綜述：熱活化延遲熒光（TADF）聚合物及其有機(jī)發(fā)光二極管的應(yīng)用

2024-10-14 來(lái)源：高分子科技

關(guān)鍵詞：熱活化延遲熒光 TADF聚合物有機(jī)發(fā)光二極管

熱活化延遲熒光（TADF）聚合物因其良好的成膜性、低成本和可實(shí)現(xiàn)100%內(nèi)量子效率的特點(diǎn)，在固態(tài)照明和顯示領(lǐng)域表現(xiàn)出巨大潛力。近年來(lái)，TADF聚合物研究領(lǐng)域發(fā)展迅速，其有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）器件最大外量子效率（EQE）可高達(dá)32%。然而，相比蒸鍍型的小分子TADF發(fā)光材料而言，TADF聚合物的發(fā)展仍然嚴(yán)重滯后。目前，專門討論TADF聚合物的設(shè)計(jì)策略以及深入研究結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系的綜述相當(dāng)少。

為了推動(dòng)該研究方向的發(fā)展，深圳大學(xué)材料學(xué)院楊楚羅教授團(tuán)隊(duì)詳細(xì)評(píng)述了TADF聚合物的發(fā)展，并深入總結(jié)了TADF聚合物結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系。該篇綜述首先介紹了TADF材料發(fā)光機(jī)理和構(gòu)建策略（圖1），隨后總結(jié)歸納了目前文獻(xiàn)報(bào)道的設(shè)計(jì)TADF聚合物的6種策略（圖2）：（1）主鏈給體/側(cè)基受體（BDPA）；（2）受體嵌入主鏈/給體為側(cè)基；（3）給受體交替連接；（4）TADF單元分離于骨架；（5）TADF單元作為側(cè)基；（6）空間電荷轉(zhuǎn)移（TSCT）。作者詳細(xì)介紹了各種策略構(gòu)建的聚合物分子結(jié)構(gòu)和電子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，總結(jié)了聚合物結(jié)構(gòu)與光致和電致發(fā)光性能關(guān)系。最后從發(fā)光顏色，以及窄譜帶和圓偏振光的角度，分析了各種策略匹配的程度（圖3），并探討了目前TADF聚合物面臨的問(wèn)題和挑戰(zhàn)。該項(xiàng)工作將促進(jìn)TADF聚合物研究方向的發(fā)展，為TADF聚合物的設(shè)計(jì)合成提供重要參考。該工作以“Thermally Activated Delayed Fluorescence Polymers and Their Application in Organic Light-Emitting Diodes”為題發(fā)表在<<Progress in Polymer Science>>上（DOI：10.1016/j.progpolymsci.2024.101892）。深圳大學(xué)博士后汪濤博士為該文章第一作者，深圳大學(xué)材料學(xué)院楊楚羅教授為通訊作者。

圖1 TADF發(fā)光材料的光致和電致發(fā)光機(jī)理以及其構(gòu)建策略

圖2已報(bào)道的設(shè)計(jì)TADF聚合物的策略

圖3 從發(fā)光顏色考慮各種TADF聚合物策略匹配的程度

該綜述總結(jié)了270多個(gè)TADF聚合物，幾乎涵蓋了文獻(xiàn)報(bào)道的所有TADF聚合物，是目前介紹TADF聚合物最詳細(xì)的綜述之一。楊楚羅教授團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期在TADF聚合物領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛的研究，如采用“TADF單元為側(cè)基”的策略設(shè)計(jì)合成了系列TADF聚合物（Adv. Mater. 2017, 29, 1604223; Chem. Commun. 2016, 52, 2292）。此外，該團(tuán)隊(duì)在蒸鍍型TADF小分子發(fā)光材料（Adv. Mater. 2021, 34, 2106954; Nat. Photon. 2022, 16, 803）以及可溶液加工的TADF小分子（Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202301988）領(lǐng)域開(kāi)展了大量研究。在過(guò)去兩年中，該團(tuán)隊(duì)聚焦于窄譜帶TADF聚合物的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，取得了系列成果。例如，該團(tuán)隊(duì)采用“主鏈給體/側(cè)基受體”的策略首次合成了窄譜帶TADF共軛聚合物（Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202211172），隨后采用“給受體交替連接”的策略設(shè)計(jì)獲得了系列窄譜帶藍(lán)光TADF共軛聚合物（Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2310042）和綠光TADF共軛聚合物（Adv. Funct. Mater. 2024, 2408119），為該研究方向的發(fā)展提供了重要經(jīng)驗(yàn)。

原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0079670024001096

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（責(zé)任編輯：xu）

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