中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室程延祥

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程延祥,中国科学院长春应用化学研究所研究员，博士生导师。1996年9月-2000年6月于中国科学院长春应用化学研究所攻读博士学位。1999年6月-2000年元月获马普学会奖学金资助赴德国Bayreuth大学进行合作研究。2003年4月-2004年4月英国Sussex大学访问学者。获2008年度Thomson Reuters Research Fronts Award；2007年度吉林省科学技术进步奖一等奖；2003年英国皇家学会Sino-British Fellowship Trust Award；2000年度中国科学院宝洁奖学金；1990年度中国科学院院长奖学金优秀奖。

个人简历                Personal resume   
单位：中国科学院长春应用化学研究所高分子物理与化学国家重点实验室
地址：吉林省长春市人民大街5625号
邮编：130022
电话：0431-85262106
个人主页： http://yjsb.ciac.jl.cn/daoshi_re ... C%CA%A6%BC%F2%BD%E9
实验室介绍：
     
目前的研究工作主要集中在：
1、高效金属有机配合物发光材料；
2、芳烃偶联催化剂及共轭聚合物的合成

研究方向                Research direction        
1、芳烃偶联聚合
2、共轭聚合物合成及光电性能
3、金属有机配合物及光电性能

xinkaishi

Thermally activated delayed fluorescence conjugated polymers with backbone-donor/pendant-acceptor architecture for nondoped OLEDs with high external quantum efficiency and low roll-off
Yike Yang, Shumeng Wang, Yunhui Zhu, Yanjie Wang, Hongmei Zhan*, Yanxiang Cheng*
ADV FUNCT MATER, 28(10), 1706916，2018


热诱导延迟荧光(TADF)材料作为新一代纯有机发光材料可媲美于磷光配合物，应用于电致发光器件时能够实现100%的内量子效率，而且避免了贵金属的使用。虽然TADF已经在聚合物中得以实现，但相对于大量的小分子化合物，TADF聚合物发展滞后，且其性能难以满足实用要求。

前期工作中，本课题组采用主链给体/侧基受体策略，设计合成了具有有效TADF性能的共轭聚合物。侧基为三嗪受体时，相应聚合物器件实现了12.6%的外量子效率(EQE)，但氰基为受体的聚合物则性能较差，没有展示出有效的TADF性质，预示着侧基受体基团在这类聚合物中起着关键作用。基于此，在本工作中，以二苯甲酮为侧基受体单元，合成了一系列具有咔唑/吖啶供体骨架的共轭聚合物PCzABPx，这些聚合物表现出了明确的TADF特征：小的单/三重态能级差和微秒级寿命，在纯膜中拥有高达0.77的光致发光量子产率。以这些聚合物为发射层，非掺杂电致发光器件实现了最高为18.1％的EQE，且拥有小的效率滚降、低的启亮和驱动电压。与最大值相比，对应于亮度为1000，5000和10000 cd m-2的EQE仅下降了1.6，12.2和23.8％。此外，器件的启亮电压仅为2.6 V，功率效率可达61.2 lm W-1，表面这类共轭聚合物可与小分子TADF材料相比拟，具有潜在的实用价值。


该工作进一步证实了主链给体/侧基受体策略是获得高效TADF聚合物的有效方法。由于TADF单体仅是给体部分参与聚合反应，其固有的给/受体扭曲结构不会发生改变，因而所获得的聚合物能够完美继承来自共聚单体的TADF性质。该策略应该可以应用于其它发光颜色共轭聚合物的合成，从而获得蓝光、红光或其它颜色的TADF发光材料，进而实现发光器件的全色显示。

youwuyang

Efficient non-doped yellow OLEDs based on thermally activated delayed fluorescence conjugated polymers with an acridine/carbazole donor backbone and triphenyltriazine acceptor pendant
Yanjie Wang, Yunhui Zhu, Xingdong Lin, Yike Yang, Baohua Zhang*, Hongmei Zhan, Zhiyuan Xie, Yanxiang Cheng*
J MATER CHEM C, 6(3), 568-574, 2018


热诱导延迟荧光（TADF）材料与磷光配合物相似，易于发生三重态激子淬灭，需要通过主客体掺杂方式以获得高的器件发光效率。掺杂器件在制备过程中，需要精确控制主客体材料的混合比例，以消除引起无效能量转移的相分离以及主体和客体材料存在的不同老化速率、进而导致器件性能的不稳定。相对于掺杂器件，非掺杂器件由于制备过程简单和性能稳定，因而更有利于OLED商业化。
除了器件制作的物理掺杂方式，抑制三重态激子淬灭的有效方法是将TADF染料单元键合于聚合物中，通过调节染料单元含量、精细控制三重态激子淬灭，不仅能够以非掺杂方式制作器件，还可以实现溶液加工，有效降低器件制作成本。在前期工作基础上，本工作以二苯基三嗪取代二叔丁基三嗪为侧基受体，合成了一系列主链为吖啶/咔唑、TADF单元含量不同的共轭聚合物，并且通过非掺杂溶液加工方式实现了OLED高效黄光发射。
聚合物结构如图所示：

相对于侧基受体为二叔丁基三嗪聚合物，该系列聚合物发光波长明显红移；TADF单元含量降低，光致发光效率先增加后降低，摩尔含量为5%时，聚合物拥有最高的光致发光量子效率。非掺杂溶液加工的器件表现为黄光发射，启亮电压在2.6 V左右，最大发光亮度高于30000 cd m-2。TADF单元摩尔含量为5%的聚合物PCzATD5器件展示了最佳的电致发光性能，最大外量子效率（EQE）为15.5%，最大功率效率为50.5 lm W-1和1000 cd m-2时仅有5.4%的效率滚降。非掺杂和掺杂器件性能对比，其最大EQE相差无几，但非掺杂器件的启


亮电压和驱动电压更低，效率滚降更小，表明这类共轭聚合物无须采用掺杂器件结构，更有利于未来大尺寸显示和照明器件的制作。

shuncha

2019自然科学基金面上项目-蓝色热诱导延迟荧光材料的设计合成及电致发光
批准号        51973210       
学科分类        光电磁信息功能材料 ( E030901 )
项目负责人        程延祥       
依托单位        中国科学院长春应用化学研究所
资助金额        57.00万元       
项目类别        面上项目       
研究期限        2020 年 01 月 01 日 至2023 年 12 月 31 日