基于芴酮的橙光发光材料的设计及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

研究背景：

电致发光（el）是在电场的作用下活性材料产生发光的过程。有机电致发光是以有机材料为活性层的 el 过程（oel），该器件被称为有机电致发光器件oled（organic light-emitting device），也称有机电致发光二极管，有机电致发光具有全固态、光谱宽（整个可见光区域）、亮度高、视角宽（达170°以上）、厚度薄（纳米尺度）、可使用柔性基 板、低电压直流驱动（3-10v）、功耗低 、工作温度范围宽等非常吸引人的优点。另外有机电致发光还有自主发光和响应速度快（几十纳秒）的特点。

20世纪60年代，通过对单晶蒽施加偏电压，人们第一次观察到有机电致发光现象。1970年，williams和schadt利用蒽单晶首次构筑了“显示”器件。1982年，vineett 等以半透明的金作阳极，通过真空蒸镀制备了600nm厚的非晶蒽薄膜器件，在30v直流驱动下得到较亮的el。国际上oled器件的大规模研发始于20世纪80年代末 。1987年美国柯达公司的邓青云博士等发明了三明治型有机双层薄膜电致发光器件，标志着有机电致发光技术进入了孕育实用化时代。在他们的原创性工作中，构筑了一个包含空穴传输层 tpd［n，n’-diphenyl-n，n’-bis（3-methphenyl）1，1’-biphenyl-4，4’-diamine］和电子传输层 alq［tris（8-hyroxyquinolinato）aluminum（Ⅲ）］的双层器件结构。由于器件结构中同时含有空穴注入/传输层和电子注入 /传输层，大大降低了驱动电压，提高了载流子的复合效率，使有机el的外量子效率提高到 1% ，功率效率达到 1.5 lm/w，在小于10v的电压下亮度达到1000cd/m²。1990年 ，英国剑桥大学bradley和friend等研究人员报告了在低电压下高分子材料的电致发光现象，揭开了高分子平板显示研究与开发的新纪元。至此，由于oled 中的电致发光均来自荧光材料，所以基于这些材料的oled器件的内量子效率(指辐射光子数占注入载流子数的比例) 一般不可能突破25%的理论极限。因为电致激发条件下产生单线态和三线态激子的比例为1∶3，根据自旋守恒，在荧光材料中，只有单线态的激子可被利用，占激子总量的25% ，另外的75%的三线态激子则没有被利用。1998年，forrest等开创性地将磷光材料应用于电致发光器件。由于磷光材料中存在很强的自旋轨道耦合作用，使三线态激子的光辐射衰减成为可能，因此有机电致发光的内量子效率在理论上可达到100% 。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：

本论文要求学生在查阅文献的基础上，制备基于芴酮基团的发光材料，对合成材料的基本性能进行表征分析，并用于制备相关的半导体光电器件。研究确定具体的合成路线，对材料的合成路线和提纯进行优化，并对其基本的指标参数进行评价。

具体研究内容如下：

3. 研究的方法与步骤

4. 参考文献

［1］pope m，kallmann h p，magnante p. j. chem. phys. ，1963，38 :art. no. 2042

［2］visco r e，chandross e a. j. am. chem. soc. ，1964，86:5350-5351

［3］williams d f，schadt m. proc. ieee，1970，476

5. 计划与进度安排

（1）2022-3-5～2022-3-16，收集及查阅资料，掌握本课题国内外最新研究现状、存在的问题，完成课题开题报告。

（3）2022-3-19～2022-4-13，在查阅文献资料的基础上，确定研究路线和实验方案,准备实验药品和实仪器。

（4）2022-4-16～2022-6-8，完成合成实验、性能测试及结构表征。