含蒽基团双极性发光材料的合成及性能研究开题报告

1. 研究目的与意义

自1987 年美国 kodak 公司的 tang c w 和 vanslyke s a 制作了第一个性能优良的有机电致发光器件以来, 有机电致发光显示由于其具有的优点引起了人们的极大兴趣。有机电致发光显示技术与现有的液晶、等离子平板显示技术相比, 具有结构简单、光、高亮度、高效率、视角大、响应速度快、低压直流驱动等诸多优点。随着研究工作的深入，oled作为新一代平板显示技术具有极大的市场潜力和竞争力。在oled的研究中, 材料起着决定性的作用。oled中用到的材料主要有空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料等。而发光材料是其中的主要材料。

国内外很多研究机构、企业为不断提高发光材料的 综合性能进行了大量的研究工作, 取得了丰富的研究成果。但目前的材料性能仍不能满足oled对使用寿命和稳定性的要求, 开发综合发光性能优异的发光材料一直是该材料研究的重点。发光材料根据分子量大小分为小分子和高分子材料。在各种有机电致发光材料中, 蒽单晶于1963年首次用作有机电致发光材料。蒽具有较高的荧光量子效率, 在其 9、10 位或其它位碳原子进行取代修饰，可以得到多种发光材料。蒽类发光材料已成为有机电致发光材料中重要的一类。蒽类化合物是经典的蓝光材料，也是目前oled器件中广泛应用的蓝光主体发光材料之一。由于具有化学修饰性强、取代基选择范围广、易于提纯及荧光量子效率高等优点，小分子蒽类发光材料在oled中获得了广泛应用。

基于小分子的有机电致发光器件因其在全彩大屏幕显示领域的广阔应用前景，目前已经合成了大量共轭有机化合物，用于载流子传输层和发光层。蒽类衍生物作为极其重要的一类，在发光材料、空穴传输材料和电子传输材料各个领域均有广泛的应用，这主要得益于蒽核的高荧光量子产率以及其可修饰性，且目标产物易于纯化。通过引入芳基，如苯基、萘基等来改变化合物的共轭体系大小，从而改变发光波长；通过在2、6位引入甲基、叔丁基来改变化合物的空间排列，从而提高成膜的稳定性，避免结晶；通过引入口恶唑、咪唑等杂芳基，实现化合物的电子传输功能；通过引入三苯胺结构来实现化合物的空穴传输功能；也可以引入烯键来改善这类化合物的成模性、热稳定性以及载流子传输性能。 目前使用寿命大于10万h的红光和绿光材料均已研制成功，而蓝光材料的寿命只有1万h。这是由于蓝光材料带能宽，其电子能级很难和其他材料层homo、lumo相匹配，电子能级的差别，导致电子和空穴传输的不平衡，降低了发光效率，缩短了材料寿命。因此，合成长寿命的蓝光材料及制备与之相适应的其他功能层材料将是未来研究重点。

2. 研究内容和预期目标

主要研究内容：

（1） 利用现代科技文献的查阅方法，查阅有关含蒽基团双极性发光材料的合成与应用方面的文献资料，并综合分析。制备含蒽基团双极性发光材料，拟定出具体实验方案和路线，写出开题报告。

（2） 查阅文献，设计实验路线，确定具体实验条件和路线，制备含蒽基团双极性发光材料，通过实验训练培养动手能力、独立思考问题解决问题的能力和初步的科研能力。

3. 研究的方法与步骤

查阅有关含蒽基团双极性发光材料的资料得知由于具有化学修饰性强、取代基选择范围广、易于提纯及荧光量子效率高等优点，小分子蒽类发光材料在oled中获得了广泛应用。蒽（1a）的2、3、6、7、9、10位均具有可修饰性， 通过采用不同的初始原料进行酰基化，得到的羧酸分子内关蒽环，可以在2、3、6、7位引入卤原子、烷基等基团，进一步通过偶联反应在相应的位置引入芳香基团；通过suzuki偶联反应可在9、10位引入芳香基团。

合成路线：

4. 参考文献

[1] reineke s, thomschke m, lüssem b, et al. white organic light-emitting diodes: status and perspective[j]. reviews of modern physics, 2013, 85(3): 1245.

[2]d'andrade b w, forrest s r. white organic light‐emitting devices for solid‐state lighting[j]. advanced materials, 2004, 16(18): 1585-1595.

[3]yuan y, chen j x, lu f, et al. bipolar phenanthroimidazole derivatives containing bulky polyaromatic hydrocarbons for nondoped blue electroluminescence devices with high efficiency and low efficiency roll-off[j]. chemistry of materials, 2013, 25(24): 4957-4965.

5. 计划与进度安排

（1）2022-2-20～2022-2-26，完成毕业实习。

（2）2022-2-27～2022-3-10，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）2022-3-13～2022-3-17，在查阅文献资料的基础上，确定研究路线和实验方案,准备实验药品和实验仪器。