Композиции TADF-матрица/TADF-допант: излучающий слой для эффективных и стабильных синих органических светодиодов.

Название НИОКТР	Композиции TADF-матрица/TADF-допант: излучающий слой для эффективных и стабильных синих органических светодиодов.
Аннотация	Органические светодиоды (ОСД) служат основой для дисплеев и других устройств визуального выв ода информации. Их достоинствами выступают высокие яркость, контраст и чистота цвета, а также низкое энергопотребление. Излучающий слой в ОСД обычно состоит из двух компонент: матрицы, обеспечивающей транспорт и рекомбинацию электронов и дырок с образованием экситонов, и допанта, на который переходят экситоны с матрицы, в результате чего он излучает свет. Перспективным подходом к повышению эффективности ОСД является использование соединений, в которых имеет место процесс термически активированной задержанной флуоресценции (TADF). В этих соединениях, помимо непосредственной флуоресценции, происходит интенсивная задержанная флуоресценция, вызванная обратной интеркомбинационной конверсией - переходом возбуждения из низшего триплетного состояние в синглетное в результате тепловых флуктуаций. Данный процесс эффективен, если разность энергий S1 и T1 состояний сравнима с тепловой энергией, и в принципе позволяет перевести до 100% экситонов в фотоны электролюминесценции. Однако, синие ОСД на основе TADF-люминофоров (в отличие от зеленых и красных) до сих пор обладают недостаточно высокой стабильностью для практического применения. Причина состоит в высокой энергии кванта излучаемого синего света (~2.7-3 эВ), которая сопоставима с энергией разрыва химических связей используемых соединений в ОСД. Более того, используемые в подавляющем большинстве работ матрицы для синих TADF-допантов обладают избыточно большой разностью энергий низшей свободной (НСМО) и высшей заполненной (ВЗМО) молекулярных орбиталей (~5 эВ), чтобы обеспечить более высокую энергию триплетного уровня матрицы, чем допанта. Однако, вследствие значительной разности в энергиях состояний S1 и T1 матрицы, это приводит к образованию высокоэнергетических синглетных возбуждений, которые выступают источником деградации ОСД. Использование матриц с малой разностью энергий S1 и T1, т.е. TADF-матриц, позволит избежать высокоэнергетических синглетных возбуждений и избыточно высокой разности энергий НСМО и ВЗМО. В данном проекте планируется разработать новые TADF-люминофоры для использования в составе композиции TADF-матрица/TADF-допант в ОСД на основе комплексного подхода, сочетающего многомасштабное компьютерное моделирование, органический синтез, фотофизические исследования и создание лабораторных образцов ОСД. Для расчета свойств модельных материалов будут использованы квантово-химические расчеты, молекулярно-динамическое моделирование их взаимодействия с окружением и комбинированные QM/MM (квантовая механика / молекулярная механика) и QM/EFP (квантовая механика / метод эффективных фрагментных потенциалов) расчеты влияния окружения на спектральные свойства соединений. На основе теоретических данных будут синтезированы наиболее перспективные люминофоры. Будет экспериментально исследован процесс TADF, а также построены спектры флуоресценции и спектры возбуждения флуоресценции в твердом растворе и пленке; при необходимости, на основе экспериментальных данных, будут внесены изменения в структуру соединений. Будут изготовлены композиции, в которых предложенные соединения будут использоваться в качестве матриц и качестве допанта, и экспериментально показано наличие переноса энергии возбуждения (экситона) с матрицы на допант. На основе наиболее перспективных композиций будут созданы и охарактеризованы лабораторные образцы ОСД. В результате выполнения проекта будут разработаны новые перспективные композиции TADF люминофоров, которые могут быть использованы в качестве материалов излучающего слоя в синих ОСД. Будут выявлены связи между структурой молекул и их свойствами, в частности флуоресцентными характеристиками и параметрами TADF. Такой результат соответствует мировому уровню исследований, поскольку открывает перспективы получения ярких, энергоэффективных и стабильных синих ОС Д. Ожидаемые результаты имеют высокий потенциал для применения в отечественных технологиях ОСД.
Доступ к ОКОГУ исполнителя	False
Количество связанных РИД	0
Количество завершенных ИКРБС	0
Сумма бюджета	18000.0
Дата начала	2025-09-10
Дата окончания	2028-06-30
Номер контракта	25-7310304
Дата контракта	2025-09-10
Количество отчетов	3
УДК	621.315.592
Количество просмотров	3
Руководитель работы	Дубинец Никита Олегович
Руководитель организации	Пономаренко Сергей Анатольевич
Исполнитель	ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ИНСТИТУТ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ИМ. Н.С. ЕНИКОЛОПОВА РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК
Заказчик	Российский научный фонд
Федеральная программа	Отсутствует
Госпрограмма	—
Основание НИОКТР	Грант
Последний статус	2025-10-08 05:06:33 UTC, 2025-10-08 05:06:33 UTC
ОКПД	Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области химических наук
Отраслевой сегмент	—
Минздрав	—
Межгосударственная целевая программа	—
Ключевые слова	ОРГАНИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ; ДОНОРНО-АКЦЕПТОРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ; ИНТЕРКОМБИНАЦИОННАЯ КОНВЕРСИЯ; ТЕОРИЯ ФУНКЦИОНАЛА ПЛОТНОСТИ; ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ; МАТРИЦА; ТЕРМИЧЕСКИ АКТИВИРОВАННАЯ ЗАДЕРЖАННАЯ ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ; ОСД; ОРГАНИЧЕСКИЕ СВЕТОДИОДЫ
Соисполнители	—
Типы НИОКТР	Фундаментальное исследование
Приоритетные направления	—
Критические технологии	—
Рубрикатор	47.09.29 - Полупроводниковые материалы; 47.09.03 - Теоретические вопросы материаловедения для электроники и радиотехники
OECD	—
OESR	Физика конденсированного состояния (включая физику твердого тела, сверхпроводимость); Физическая химия
Приоритеты научно-технического развития	а) переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на применении интеллектуальных производственных решений, роботизированных и высокопроизводительных вычислительных систем, новых материалов и химических соединений, результатов обработки больших объемов данных, технологий машинного обучения и искусственного интеллекта;
Регистрационные номера	—