D-A型热激活延迟荧光材料的合成与性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

有机发光二极管(organic light-emitting diode，oled)具有自发光、反应时间快、亮度高、效率高等优点。oled的发光原理是源自于有机活性层在外加电场作用下产生的光辐射，被认为是新一代理想固态光源，具有巨大的应用潜能和市场前景^[1]。由于材料发光原理的不同，oled中所采用的材料可以分为荧光材料和磷光材料两类。

传统荧光材料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（iqe）只有25％，如果考虑到光提取效率，实际效率仅剩5％，不利于提高器件的效率。而通过重原子效应增强轨道耦合的磷光材料，能有效地利用三线态激子，因此可以实现内量子效率达100％。然而伴随电流密度的增加，发光效率会急剧下降，出现效率滚降。而且现如今磷光材料采用的ir、pt等重金属价格昂贵，以至于磷光oled价格较高，不易普及。更重要的原因是稳定蓝光磷光材料的短缺，全磷光白光寿命很短，这成为限制磷光oled发展的障碍^[2]。

而于2012由日本九州大学的adachi等人在《nature》杂志上报道的高效率热活性延迟荧光thermally activated delayed fluorescence，简称tadf材料^[3]，被认为是第三代有机发光材料。tadf有很小的单一三线态能隙(Δe_st)，三线态激子可以有效地转换为单线态激子发光，当材料的第一激发单重态(s1)与第一激发三重态(t1)能级的能量差Δe_st接近0，电子可以由t1能级反转系间跨越(reverseintersystem crossing, risc)到s1能级而发出荧光，因为发生了从t1能级的反转系间跨越，所以荧光寿命比较长^[4,5]。研究结果显示伴随温度升高，延迟组分的荧光量子产率会会升高，所以称这种材料为热活性型延迟荧光材料。

2. 研究内容和预期目标

预期目标：合成目标产物，进行核磁，红外等测定，对测定产物荧光性能

1. 在查阅文献的基础上，设计合成一种含吩噁嗪结构单元的有机光电功能材料。

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   3. 研究的方法与步骤

   研究方法：参考文献，查找类似的实验，分析实验原理，与阅读文献相结合

   研究步骤：

   1. 利用核磁共振谱，红外吸收光谱，质谱等元素分析法对产物进行表征。

   2.利用凝光实验和瞬态效应来测定合成产物的光电性能。

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   4. 参考文献

   ⑴袁桃利 等:基于有机荧光材料的红光 led光谱特性分析[a].１００１-９７３１(２０１６)

   ⑵邓军权,贾伟尧,陈颖冰,等. 热活化延迟荧光器件中的发光磁效应. 中国科学: 物理学力学天文学,2016,46:08701

   ⑶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

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   5. 计划与进度安排

   ⑴2022-2-27～2022-3-12（第二、三周）在查阅文献资料的基础上，写出开题报告。

   ⑵2022-3-13～2022-6-4（第四周到第十五周）完成合成实验、结构表征及性能测试。

   ⑶2022-6-5～2022-6-18（第十六到十七周）撰写毕业论文并答辩。

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