1. 研究目的与意义
20世纪80年代,tang和van slyke开创性地制备了超薄多层电致发光二极管。之后,有机发光二极管(oled)在平面显示和照明等领域的潜在应用受到人们广泛的关注。目前,对oled的研究已经取得了显著进展。基于荧光发射材料的第1代oled仅仅利用了单重态激子发光,其内量子效率(iqe)只有25%。第2代oled基于贵金属包含的磷光发射材料,通过贵金属与其配体间的自旋轨道耦合(soc)综合利用了单重态(25%)和三重态(75%)激子,iqe可达100%。然而,磷光发射材料仍存在如下问题:(1)ir(iii), pt(ii)和os(ii)等金属价格高昂;(2)基于磷光发射的oled在高电流下会出现效率滚降现象;(3)高效且稳定的深蓝磷光基oled(ph oled)的制备难度仍然较大。近10年来,为了避免使用贵金属,人们尝试各种方法提高荧光oled的单重态激子产率,比如三重态-三重态湮灭(tta)、通过卡莎规则(kasha’s rule)调谐自旋轨道耦合、局域电荷转移杂化激发态(hlct)、 热激活延迟荧光(tadf)。其中, tadf被广泛关注,成为该领域最近的研究热点。[1]
有机发光材料是oled的核心，直接影响到器件的效率和寿命等综合性能，是当前研究的重点和热点之一。根据材料发光原理的不同，oled中所用的发光材料可以分为荧光材料和磷光材料两类。荧光材料种类繁多，价格便宜，并且稳定性好，但是受自旋统计规律限制只能利用单线态激子发光，内量子效率只有25％，考虑到光取出效率，实际效率仅有5％，不利于器件效率的提高。而磷光材料能通过重原子效应增强轨道耦合，有效的利用三线态激子，从而可实现100％的内量子效率，但随着电流密度的增加，效率会大幅下降，即出现效率滚降现象，截至目前仍然没有较好的解决方案，而且目前磷光材料所采用的重金属铱、铂等价格昂贵，导致磷光oled价格居高不下，难以普及；更重要的一点是因缺少稳定的蓝光磷光材料，全磷光白光的寿命很短，这成为制约磷光oled发展的瓶颈。
2012年，日本九州大学的adachi等人在《nature》上报道了高效率的热活性延迟荧光(thermally activated delayed fluorescence，简称tadf)材料。这类材料具有很小的单一三线态能隙(△est)，在环境热量的作用下，三线态激子可以有效地上转换为单线态激子发光，从而使荧光内量子效率达到100％。这种材料能够同时结合荧光和磷光材料的优点，被称为第三代有机发光材料。[2]
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
1.在查阅文献的基础上，设计合成一种含吡啶结构单元的有机光电功能材料。
2.
3. 研究的方法与步骤
研究方法：参考文献，结合类似的实验思考实验原理与文献相结合
研究步骤：
1.耦合实验进行多次合成，对比不同的产物比较出优缺点和问题。
4. 参考文献
[1]李晨森, 任忠杰, 闫寿科. 热活性延迟荧光材料的设计合成及其在有机发光二极管上的应用. 科学通报, 2015, 60: 2989–3004
[2]杨程. 热活性延迟荧光材料与器件研究现状与发展. 上海照明科技及应用趋势论坛，2015
[3]organic light-emitting devices: synthesis properties and applications;mullen, k., scherf, u., eds.; wiley-vch: weinheim,2006.
5. 计划与进度安排
1.2022-2-27~217-3-12（第二，三周）在查阅文献资料的基础上，写出开题报告
2.2022-3-13~2022-6-4（第四周到第十五周）完成合成实验，结构表征及性能测试
3.2022-6-5~2022-6-18（第十六到十七周）攥写毕业论文并答辩
