近日，闫寿科教授、任忠杰教授团队在《Advanced Functional Materials》上发表了题为“Constructing High-Efficiency Orange-Red Thermally Activated Delayed Fluorescence Polymers by Excited State Energy Levels Regulation via Backbone Engineering”的研究论文。
热激活延迟荧光（TADF）聚合物继承了TADF材料100%的内量子效率，同时有着独特的溶液加工性能，可以制备大面积低成本的溶液加工有机发光二极管 (Organic Light-Emitting Diodes, OLEDs)，在显示和照明领域有应用潜力。但是，受限于窄带隙带来的非辐射跃迁和较慢的三重态激子上转换过程，橙红光（发射峰＞600 nm）TADF聚合物的OLEDs外量子效率相比于其他色光有差距，在高亮度下也面临严重的效率滚降。
该研究提出了一种基于共轭聚合物主链调控的简单方法：在聚合物主链中引入二苯并噻吩(DBT) 单元，同时通过DBT单元在主链中的连接位点，有效调控了共轭聚合物的激发态能级与结构。基于DBT的3, 7位连接的pNAI37系列聚合物在前沿轨道分布上与2, 8位连接的pNAI28系列表现了明显不同。同时pNAI37系列聚合物具有与3LE更接近的1CT和3CT能级，在3CT能级有着更高的局域态占比，有效建立了高效反系间窜越通道。基于该聚合物的OLEDs器件有着20.16%的最大外量子效率，在500 cd/m2的亮度下效率保持在了10.61%，这是首次在600 nm以上的橙红光聚合物OLEDs器件中记录超过10%的500 cd/m2亮度效率。这项研究从主链设计与激发态调控的角度，为设计高效率TADF聚合物提供了新思路。
该工作第一作者为材料学院博士生华磊，闫寿科教授、任忠杰教授为通讯作者，北京化工大学为第一完成单位。本工作得到了国家自然科学基金项目和山东省自然科学基金项目的资助。
文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adfm.202303384.
