Целью проекта является прогнозирование молекулярных структур зарядопереносных систем с донорными и акцепторными заместителями и различными группами их сопряжения, обладающих высокой внутренней квантовой эффективностью за счет реализации различных сценариев дезактивации энергии возбуждения по излучающим каналам.
В ходе исследования получены следующие результаты:
- выполнен компьютерный молекулярный дизайн структур зарядопереносных систем с донорными и акцепторными заместителями и различными группами их сопряжения, проведены квантово-химические расчеты геометрии молекул в основном и электронно-возбужденных состояниях, определены их энергии, силы осциллятора, вычислены константы излучательных процессов, выполнены оценки констант скоростей внутренней, интеркомбинационной и обратной интеркомбинационной конверсий, рассчитаны спектры наведенного поглощения и оценены квантовые выходы обычной флуоресценции, фосфоресценции, замедленной флуоресценции;
- определена зависимость эффективности излучения, положения и природы возбужденных состояний молекул от их строения, природы и взаимного расположения фрагментов друг относительно друга;
- на основании оценок констант скоростей выполнено численное моделирование фотофизических процессов, которое позволило определить, как во времени происходит дезактивация энергии электронного возбуждения и в зависимости от схемы фотопроцессов дана классификация молекул по эффективности в приложениях OLED и ЛАС;
- синтезированы перспективные материалы, в которых реализуются различные механизмы повышения эффективности;
- выполнены их спектрально-люминесцентные исследования (стационарные спектры поглощения и люминесценции, спектры наведенного поглощения, измерены времена жизни и определены квантовые выходы люминесценции), проведены низкотемпературные исследования и определены зависимости спектрально-люминесцентных характеристик от природы растворителя;
- синтезированные материалы исследованы в качестве лазерно-активных сред (определены спектры и КПД генерации, фотостабильность, диапазон перестройки длины волны);
- на основе синтезированных материалов созданы органические светоизлучающие диоды, измерены их вольт-амперные, вольт-яркостные, спектральные характеристики, определены эффективности.

Результаты работы: Проведено моделирование зарядопереносных пуш-пульных систем типа D-A, D-π-A и D-π-A-π-D с акцепторными фрагментами пиразина, хиноксалина и пиримидина, донорными фрагментами – карбазолом и трифениламином, а также мостиками π сопряжения (фенил и тиофен). Выполнены их квантово-химические расчеты в геометрии основного и возбужденного состояний, определены энергии и природа состояний. Сделаны оценки констант скоростей внутренней и интеркомбинационной конверсий. Проведены экспериментальные спектрально-люминесцентные исследования (спектры поглощения, флуоресценции, медленной люминесценции, определены времена жизни излучения) в интервале температур 77-300 К. Показано, что ряд D-π-A систем проявляет замедленную флуоресценцию разных типов: триплет-триплетная аннигиляция и термически активированная флуоресценция через высокие состояния (механизм горячих экситонов). На основе таких соединений созданы органические светоизлучающие диоды с эффективностью по току более 4 кд/А и яркостью более 31500 кд/м². Показано, что механизмы замедленной флуоресценции позволяют преодолеть спин-статистический барьер, ограничивающий эффективность флуоресцентных OLED. Показано, что D-π-A-π-D системы при переходе в кватернизированную форму проявляют интенсивную флуоресценцию и лазерную генерацию в красном диапазоне спектра.