有机光电学术讲座第六十一讲

报告题目1：基于激基复合物的有机发光二极管的损耗机制与激子调控
报  告  人：刘  威博士
报告摘要：有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diodes, OLEDs) 由于具有超薄、驱动电压低、发光效率高、响应速度快、主动发光无需背光源、可视角广、对比度高、可实现柔性可弯曲等优点，在显示和照明领域展现出极强的竞争力，因此受到了广泛的关注和研究。目前，激基复合物因其较小的单线态-三线态能隙差、载流子传输特性可调节，载流子注入势垒小等优点受到了广泛的研究。

1.通过选择不同的给体和受体材料制备了基激复合物器件，分析了器件中的激子动力学和影响器件效率和滚降的各项参数。2.用能级匹配的激基复合物为主体，荧光客体材料为发光材料，制备了基于激基复合物敏化的红光荧光OLED，分析了其激子损耗途径，通过对单载流子器件和激子复合区的分析，发现器件激子复合区偏向电子阻挡层侧，EML/ETL界面处较低的激子分布对器件效率贡献小，通过在EML/ETL界面处引入热激子材料，改善了器件的效率和高亮度下的滚降。

3.对窄谱带材料进行光物理分析，其较长的延迟寿命导致了高亮度下严重的滚降，通过引入反系间窜越速率较快的敏化剂，制备的器件EQE高达33.7%。用传统荧光主体和TTA主体作为发光层，并在两个发光层中引入双极性的间隔层，制备了CIE坐标为（0.13，0.07），半峰宽为26nm的深蓝光OLED，器件的最大EQE为10.9%，且在20000cd/m2下仍然保持在9.0%。

报告题目2：有机发光二极管中三线态激子的调控及其机理研究
报  告  人：覃建文博士
报告摘要：有机发光二极管经过三十多年的发展，已在显示照明等领域得到广泛应用。发光材料从荧光材料到磷光材料，再到热活化延迟荧光材料，其发展总是围绕着三线态激子的利用进行。三线态激子与极化子的的碰撞对器件的效率滚降和寿命起着决定性的作用。首先，我们针对TTA材料器件效率低的问题，调控器件中三线态激子的湮灭通道，提升三线态三线态湮灭转化成单线态的比例，抑制了分子间三线态的无效碰撞，提升了器件的外量子效率和器件寿命。然后，针对TADF红光分子电子迁移率低导致的载流子不平衡问题，引入偶极矩较大的N型主体，提升了器件的电子迁移率，减少了器件中的三线态-极化子湮灭，器件效率滚降得到改善。最后，我们调控敏化器件中的能量传递过程，降低了器件中的三线态与极化子的湮灭过程，提高了器件的稳定性。

报告题目3：稳定的中性有机自由基及其氧化还原性质的研究
报  告  人：封志斌博士
报告摘要：优异的稳定性是有机自由基用于有机电子器件和自旋电子器件的必要前提。我们将三（2,4,6-三氯苯基）甲基（TTM）自由基与苝二酰亚胺（PBI）通过单键部分共轭连接，获得了多PBI取代的单自由基（n-TP1, b-TP1, b-TP2和b-TP3）以及位置异构的双自由基（1,6-TTM-PBI和1,7-TTM-PBI）。与TTM相比，这些自由基在环境条件下都表现出超强的稳定性，这是由于共轭的扩扩展以及PBI的吸电子效应分散了自旋密度。自由基表现出独特且可逆的多步氧化还原过程，光谱电化学和化学还原滴定研究揭示了还原过程中有机混合价态（MV）物种的产生。此外，双自由基具有单重态基态、非常小的单重态-三重态能隙（ΔES-T）和纯开壳层性质（对于1,6-TTM-PBI，双自由基性质y0=0.966，对于1,7-TTM-PBI，双自由基特性y0=0.967）。这项工作为发展非常稳定的有机自由基提供了思路，并为它们在光学、电子和磁性器件中的进一步应用提供了机会。

报告题目4：星型共轭分子的结构调控及多官能化研究
报  告  人：邱鸿林博士
报告摘要：随着信息技术的飞速发展，逻辑电路的规模正在向单分子水平发展，一直以来科研人员致力通过单个分子实现多输入一输出的数字逻辑功能。星型芳烃分子往往由一个中心六元环和三个在三个不同方向上稠合的臂组成，双臂作为输入，单臂作为输出，被认为是实现布尔逻辑运算的最简单单元。针对这一特定应用，开发易于功能化的星型共轭芳烃至关重要。2018年我们课题组报道了一类新颖的星型芳烃分子NSA，在前期的研究工作基础上我们进一步对NSA核的结构进行调控、同时进行各种官能化研究。首先设计并合成了两类内部不对称和外围不对称的目标分子，详细研究星型芳烃分子结构的不对称性对其电子跃迁及光物理性质的影响，随后进一步利用不对称合成策略合成了外围苯并噻唑取代的不对称分子，并与不同数目的PBI的分子进行稠合关环，从而得到了一系列独特的星型芳烃分子。

报告题目5：通过单质硫/硒参与的多组分串联聚合制备含硫/硒高分子及其结构调控
报 告 人：何俊霞博士
报告摘要：调控聚合物结构，构建新型聚合方法学，是阐明结构与性能关系的基础，是开发新型性能优异聚合物材料的保障和关键。通过硫族单质的多组分聚合制备含硫/含硒功能高分子已逐渐发展为制备含硫/硒功能高分子的主流方法。但其反应种类和用于结构调控的策略非常有限，并且，目前还未被用于构筑序列可控高分子。因此，我们想发展新型硫族单质的多组分串联聚合体系，构筑新型含硫/硒高分子，并结合多组分串联聚合反应过程的可设计性实现产物序列的构筑和结构的调控。基于此，通过单体的设计和多组分串联聚合过程的调控，我们首次将硫族单质的多组分串联聚合用于构筑序列可控聚合物和超支化序列可控聚合物；其次，发展了新型的硫族单质的多组分串联聚合反应，经过单体和过程调控实现原位构筑聚亚胺基噻唑和聚亚胺基硒唑新结构。后期，将继续调控上述硫族单质的多组分串联体系，实现聚咪唑硫酮和聚咪唑硒酮的构筑。并进一步将重心转移到新材料的应用探索。也将努力探索这类新型聚合物材料的构效关系，例如，结构中的硫/硒的含量对材料性能的影响，以及所构筑的含硫/硒的杂链聚合物与其相对应的含硫/硒杂环聚合物的性能区别。

报告题目6：单质硫/硒的多组分聚合制备聚噻唑、聚硒唑
报  告  人：徐双双 博士
报告摘要：含硫、硒芳香杂环聚合物的种类主要有聚噻吩、聚硒吩、聚（1,3-二硒杂-环戊烯）、聚（1,3-二硫富瓦烯）等，而含硫、硒多元芳香杂环聚合物种类较少，主要有聚（1,3,4-噻唑）、聚（1,3-噻唑）、聚（1,3-硒唑）等。聚噻唑及聚硒唑以其独特的电子和加工性能广泛应用于太阳能电池、薄膜晶体管、电荷传输材料、光热治疗以及抗菌活性等领域。目前，聚噻唑及聚硒唑的合成方法存在反应条件苛刻，步骤较多等问题，因此开发新的聚合方法，拓展新的聚合物结构（如聚（1,2,4-噻唑）及聚（1,2,4-硒唑））具有重要的意义。而多组分聚合具有原子经济性高、操作简单、条件温和、原料简单等优点，因此我们以多组分聚合为策略，构筑结构明确的聚噻唑及聚硒唑。

在此基础上，我们以经济环保的单质硫/硒作为单体成功开发了基于异腈与羧酰胺盐酸盐的多组分聚合方法，高效的合成了一系列聚（1,2,4-噻唑）及聚（1,2,4-硒唑）。此类聚合物具有较好的成膜性、溶解性、热稳定性以及较高的折光指数。其次，我们期望通过聚硫代酰胺的后修饰构筑聚苯并噻唑，以实现含硫、硒多元芳香杂环聚合物的种类多样性。最后，我们根据聚合物的结构，期望该类聚合物具有抗菌生物活性。

报告题目7：基于单质硫和查尔酮的多组分聚合制备含硫杂环聚合物
报  告  人：杨玉连 博士
报告摘要：含硫杂环聚合物具有高折光指数、光电性质、丰富的氧化还原性质而备受关注，其应用涵盖材料、医学、环境以及能源等领域。但是，目前大量结构新颖的含硫杂环聚合物并未被报道，主要原因是缺乏简单易得的单体、温和高效的合成方法。单质硫具有简单易得、安全低毒、操作简便等优势，是合成含硫杂环聚合物的理想单体。而查尔酮作为一类重要的原料，具有非常丰富的化学性质，能与单质硫反应，尤其是构筑含硫的杂环化合物。但是基于单质硫和查尔酮的有机反应报道较少，且反应效率较低，给新的聚合反应的开发以及聚合物新结构的合成带来了极大的挑战。因此，本工作从有机反应出发，探索了2种基于单质硫和查尔酮的多组分反应，温和、高效、高区域选择性地合成了2类含硫杂环化合物。更重要的是，将这一系列单质硫参与的有机反应成功应用于多组分聚合反应的开发，成功开发了3种新型多组分聚合反应，制备了3类结构新颖的含硫杂环聚合物，包含聚噻吩、聚噻唑硫酮以及聚噻唑，所得的聚合物均具有好的成膜性、溶解性与热稳定性。这些工作为有机反应的设计以及聚合反应的开发提供了新的思路。

报告时间：2023 年 10 月 7日 （周六）14:30 – 18:00

报告地点：北区科技园1号楼国重N308A报告厅