深圳大学杨楚罗教授团队 PPS 综述：热活化延迟荧光（TADF）聚合物及其有机发光二极管的应用

2024-10-14 来源：高分子科技

热活化延迟荧光（TADF）聚合物因其良好的成膜性、低成本和可实现100%内量子效率的特点，在固态照明和显示领域表现出巨大潜力。近年来，TADF聚合物研究领域发展迅速，其有机发光二极管（OLED）器件最大外量子效率（EQE）可高达32%。然而，相比蒸镀型的小分子TADF发光材料而言，TADF聚合物的发展仍然严重滞后。目前，专门讨论TADF聚合物的设计策略以及深入研究结构-性能关系的综述相当少。

为了推动该研究方向的发展，深圳大学材料学院杨楚罗教授团队详细评述了TADF聚合物的发展，并深入总结了TADF聚合物结构-性能关系。该篇综述首先介绍了TADF材料发光机理和构建策略（图1），随后总结归纳了目前文献报道的设计TADF聚合物的6种策略（图2）：（1）主链给体/侧基受体（BDPA）；（2）受体嵌入主链/给体为侧基；（3）给受体交替连接；（4）TADF单元分离于骨架；（5）TADF单元作为侧基；（6）空间电荷转移（TSCT）。作者详细介绍了各种策略构建的聚合物分子结构和电子结构特点，总结了聚合物结构与光致和电致发光性能关系。最后从发光颜色，以及窄谱带和圆偏振光的角度，分析了各种策略匹配的程度（图3），并探讨了目前TADF聚合物面临的问题和挑战。该项工作将促进TADF聚合物研究方向的发展，为TADF聚合物的设计合成提供重要参考。该工作以“Thermally Activated Delayed Fluorescence Polymers and Their Application in Organic Light-Emitting Diodes”为题发表在<<Progress in Polymer Science>>上（DOI：10.1016/j.progpolymsci.2024.101892）。深圳大学博士后汪涛博士为该文章第一作者，深圳大学材料学院杨楚罗教授为通讯作者。

图1 TADF发光材料的光致和电致发光机理以及其构建策略

图2已报道的设计TADF聚合物的策略

图3 从发光颜色考虑各种TADF聚合物策略匹配的程度

该综述总结了270多个TADF聚合物，几乎涵盖了文献报道的所有TADF聚合物，是目前介绍TADF聚合物最详细的综述之一。杨楚罗教授团队长期在TADF聚合物领域进行了广泛的研究，如采用“TADF单元为侧基”的策略设计合成了系列TADF聚合物（Adv. Mater. 2017, 29, 1604223; Chem. Commun. 2016, 52, 2292）。此外，该团队在蒸镀型TADF小分子发光材料（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）领域开展了大量研究。在过去两年中，该团队聚焦于窄谱带TADF聚合物的设计开发，取得了系列成果。例如，该团队采用“主链给体/侧基受体”的策略首次合成了窄谱带TADF共轭聚合物（Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202211172），随后采用“给受体交替连接”的策略设计获得了系列窄谱带蓝光TADF共轭聚合物（Adv. Funct. Mater. 2024, 34, 2310042）和绿光TADF共轭聚合物（Adv. Funct. Mater. 2024, 2408119），为该研究方向的发展提供了重要经验。

原文链接：http://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0079670024001096

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（责任编辑：xu）

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