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深圳大學楊楚羅教授團隊 PPS 綜述：熱活化延遲熒光（TADF）聚合物及其有機發光二極管的應用

2024-10-14 來源：高分子科技

熱活化延遲熒光（TADF）聚合物因其良好的成膜性、低成本和可實現100%內量子效率的特點，在固態照明和顯示領域表現出巨大潛力。近年來，TADF聚合物研究領域發展迅速，其有機發光二極管（OLED）器件最大外量子效率（EQE）可高達32%。然而，相比蒸鍍型的小分子TADF發光材料而言，TADF聚合物的發展仍然嚴重滯后。目前，專門討論TADF聚合物的設計策略以及深入研究結構-性能關系的綜述相當少。

為了推動該研究方向的發展，深圳大學材料學院楊楚羅教授團隊詳細評述了TADF聚合物的發展，并深入總結了TADF聚合物結構-性能關系。該篇綜述首先介紹了TADF材料發光機理和構建策略（圖1），隨后總結歸納了目前文獻報道的設計TADF聚合物的6種策略（圖2）：（1）主鏈給體/側基受體（BDPA）；（2）受體嵌入主鏈/給體為側基；（3）給受體交替連接；（4）TADF單元分離于骨架；（5）TADF單元作為側基；（6）空間電荷轉移（TSCT）。作者詳細介紹了各種策略構建的聚合物分子結構和電子結構特點，總結了聚合物結構與光致和電致發光性能關系。最后從發光顏色，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聚合物面臨的問題和挑戰。該項工作將促進TADF聚合物研究方向的發展，為TADF聚合物的設計合成提供重要參考。該工作以“Thermally Activated Delayed Fluorescence Polymers and Their Application in Organic Light-Emitting Diodes”為題發表在<<Progress in Polymer Science>>上（DOI：10.1016/j.progpolymsci.2024.101892）。深圳大學博士后汪濤博士為該文章第一作者，深圳大學材料學院楊楚羅教授為通訊作者。

圖1 TADF發光材料的光致和電致發光機理以及其構建策略

圖2已報道的設計TADF聚合物的策略

圖3 從發光顏色考慮各種TADF聚合物策略匹配的程度

該綜述總結了270多個TADF聚合物，幾乎涵蓋了文獻報道的所有TADF聚合物，是目前介紹TADF聚合物最詳細的綜述之一。楊楚羅教授團隊長期在TADF聚合物領域進行了廣泛的研究，如采用“TADF單元為側基”的策略設計合成了系列TADF聚合物（Adv. Mater. 2017, 29, 1604223; Chem. Commun. 2016, 52, 2292）。此外，該團隊在蒸鍍型TADF小分子發光材料（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）領域開展了大量研究。在過去兩年中，該團隊聚焦于窄譜帶TADF聚合物的設計開發，取得了系列成果。例如，該團隊采用“主鏈給體/側基受體”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”的策略設計獲得了系列窄譜帶藍光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），為該研究方向的發展提供了重要經驗。

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

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（責任編輯：xu）

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