1. 研究目的与意义
有机发光二极管(oleds,organic light-emitting diodes)作为一种很有前途的显示和照明技术,有着效率高,设备结构灵活,功耗低并且具有多色发光等出众的优势,引起了学术界和工业界的极大兴趣。提高器件效率和稳定性、减少产品缺陷损失、简化制作工艺、降低成本是推动oled大规模商业化的关键。新型且高效的oled材料的合成与制备成为研究热点。
第一代基于传统荧光材料的oled,由于只有单线态激子发光,其内量子效率不超过25%。第二代基于贵金属的磷光材料,可以有效地同时利用单线态激子和三线态激子发光,使内量子效率理论上达到100% 。但是,由于贵金属磷光材料存在着一定缺陷——成本昂贵、污染严重且滚降严重。在此基础上,研究者们转而寻求其他方式使三重态激子发光,如三线态-三线态淬灭(tta),局域电荷转移杂化态(hlct)和热激活延迟荧光(tadf)机制等。
2009年,adachi等人首次将热激活延迟荧光现象利用在oleds上,充分利用了单重态激子和三重态激子,使内量子效率理论上接近100%。随后2012年, adachi课题组制备出以4czipn作为有机发光材料的oled器件,测试其外量子效率(eqe)达19.3%,十分接近于磷光oled,体现出替代贵金属磷光材料的潜力。至此,继有机荧光材料和磷光材料之后,热激活延迟荧光(tadf)材料成为极具发展前景的第三代有机发光材料。
2. 研究内容和预期目标
本论文要求在查阅文献的基础上,设计合成一种含菲并咪唑主体单元的热激活延迟荧光材料。研究确定具体的合成工艺条件,对产物的的结构进行表征,并对其基本的光电性能进行评价。具体研究内容如下:
1、利用现代科技文献的查阅方法和手段,如internet、网上图书馆、电子期刊等数据库,查阅有关研究光电功能材料的合成与应用方面的科技文献资料,并对文献进行综合、分析、研究。在此基础上,设计合成含菲并咪唑主体单元的热激活延迟荧光材料,拟定出具体实验方案,写出开题报告。
2、查阅文献,设计合成路线,确定具体合成条件,合成出一种含菲并咪唑主体单元的热激活延迟荧光材料,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
本实验的合成步骤如下:
l第一步使用苯胺、菲醌以及对溴苯甲醛,在乙酸溶液中成环反应合成pi
l第二步通过suzuki-miyaura反应,合成4-trzcz
4. 参考文献
[1] liu h, zeng j, guo j, et al. high-performance non-doped oleds with nearly 100% exciton use and negligible efficiency roll-off[j]. angewandte chemie international edition, 2018,57(30):9290-9294.
[2] liu f, liu h, tang x, et al. novel blue fluorescent materials for high-performance nondoped blue oleds and hybrid pure white oleds with ultrahigh color rendering index[j]. nano energy, 2020,68:104325.
[3]何煦,肖燏萍,袁鑫磊,叶尚辉,姜鸿基.基于2,4,6-三苯基-1,3,5-三嗪和芴单元的激基缔合物主体材料的制备与应用[j].有机化学,2019,39:761-770.
5. 计划与进度安排
(1)2022-3-01~2022-3-14(第1、2周)在查阅文献资料的基础上,写出开题报告。
(2)2022-3-15~2022-5-30(第3周到第13周)完成合成实验、结构表征及性能测试。
(3)2022-5-31~2022-6-20(第14到16周)撰写毕业论文并答辩。
