高效手性热激活延迟荧光材料的设计、合成及其在电致圆偏振发光器件中的应用研究

Chiral thermally activated delayed fluorescence (TADF) materials, as a new kind of highly efficient chiral luminescent materials with both chiral and TADF properties, have extensive potential applications in CP-OLED and 3D display, which is expected to be a new generation of display materials. In this project, combining with a series of derivatization, we will ingeniously introduce the TADF unit into various types of chiral skeletons for creation of innovative chiral TADF materials with various structures and luminescent colors. By in-depth study of chirality, optoelectronic properties, and structure-activity relationships of obtained chiral TADF materials, combining with theoretical simulations, we will provide a general strategy for designing new chiral TADF materials with superior performance. Subsequently, based on our previous research on high-efficiency OLED, we will use the chiral TADF material developed in this project to conduct innovative research on high-efficiency CP-OLED with both high device efficiencies and strong circularly polarized electroluminescence. Based on the above, the outcomes of this program will not only be benefit for developing new luminescent materials and high-efficiency CP-OLED, but also play an important role in the functional application of chiral molecule as well as the development of new generation of display materials.

手性热激活延迟荧光（TADF）材料作为一类兼具手性和TADF性质的新型手性发光材料，在电致圆偏振发光器件（CP-OLED）、3D显示等领域有重要的应用前景，有望成为新一代显示材料。本项目通过在各种类型的手性骨架上引入高效TADF片段，并利用一系列官能团化反应，设计合成几类具有不同结构类型、不同发光颜色的手性小分子和聚合物等新型高效手性TADF材料。通过深入研究手性TADF材料的手性、光电性能等性质以及分子构效关系，并结合相关的理论计算模拟，为进一步设计性能更优异的手性TADF材料提供依据和指导策略。同时，基于本项目设计合成的手性TADF材料，并结合高效OLED器件的制备，创新性地开展兼具高器件效率和强电致CPL性质的高效CP-OLED研究。通过本项目的研究，不仅有助于开发新型手性发光材料和高效CP-OLED，还对手性发光分子在新一代显示材料等功能化应用领域的研究具有重要的创新推动作用。

手性热激活延迟荧光（TADF）材料作为一类兼具圆偏振发光（CPL）和TADF性质的新型手性发光材料，在电致圆偏振发光器件（CP-OLED）、3D显示、信息加密与存储等领域有重要的应用前景。本项目围绕高效手性TADF分子材料的设计合成及在高效CP-OLED中的应用研究，取得了以下几方面的成果：（1）手性TADF分子的设计合成、光电性质与器件应用。首先，设计合成了首例轴手性蓝光TADF分子，对其手性、光物理性质、量化计算等进行了详细的研究，基于该分子构筑了高效的蓝光CP-OLED。其次，通过增加电子给体的数量，设计合成了一对轴手性绿光TADF分子，并研究了其延迟发光、圆偏振发光等光电性质，还进行了高效率电致发光器件的构筑。第三，基于手性三蝶烯骨架设计合成了三蝶烯并氢化吖啶的手性电子给体，通过再引入苯基三嗪作为电子受体，设计合成了一对中心手性TADF分子，并对其进行了理化性质和CP-OLED器件应用的研究。（2）提出了以TADF分子作为敏化主体，手性荧光分子作为发光客体的热敏化圆偏振发光（TSCP）策略构筑高效率CP-OLED。首先，分别设计合成了手性螺烯分子、轴手性荧光蒽类衍生物，对其理化性质进行详细的研究，其次，以所得手性荧光分子作为发光客体，通过选用能级匹配的TADF敏化剂构筑了高效率、低效率滚降的CP-OLED。（3）高效率TADF分子的设计合成、光电性质与器件应用。首先，分别基于邻苯二甲酰亚胺和喹啉作为电子受体，咔唑、酚噻嗪、酚噁嗪等富电子芳香胺作为电子给体，设计合成了几例电子给-受体结构的高效TADF分子，其次，对其理化性质、量化计算等进行了详细的研究，并以其作为发光客体构筑了高效率的OLED器件。