基于咔唑基团的高三线态双极主体材料合成及性能研究开题报告
2022-11-30 16:29:41
1. 研究目的与意义
20世纪80年代,在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%。
2. 课题关键问题和重难点
在发射材料仍存在如下问题:(1) 使用材料等金属价格高昂,常用的过渡金属锇及铂配合物的制备成本太高,金属储量有限,而且随着电流密度的增加,发光效率会大幅度下降,成为制约第二代oled器件发展的瓶颈,所以应采用新材料进行实验的使用。
(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(pholed)的制备难度仍然较大;(4) 目前,常用的给体单元主要为芳香胺类基团,如咔唑、二苯胺、吖啶和吩噁嗪等,其具有相似的构型,但给电子能力可在较大幅度内进行调控。
受体单元主要包含膦氧、氰基、三嗪和羰基等基团,不仅种类复杂,而且电子和空间效应也多种多样,因此,系统研究和深入理解受体基团在调控分子内电子效应和分子间相互作用对于构建高效 tadf 材料进行基础了解。
3. 国内外研究现状(文献综述)
tadf材料具有优异的光电性能,所以,使其有希望成为下一代oled材料。
虽然该领域近年来取得了巨大的进展,但tadf材料和器件的研究还处于早期阶段。
该领域的研究可能主要集中在以下几个方面:(1)新的分子结构设计理论。
4. 研究方案
tafd材料设计原则:(1)具有适当的最高占据分子轨道(homo)和最低未占分子轨道(lumo)重叠。
(2)三重态和单重态之间需要有较小的Δest。
一般地,Δest越小,risc过程越容易,效率也就越高。
5. 工作计划
1、下学期实验开始在前期设计合成一类新型高三线态主体材料,分析实验的步骤原理,进行实验的初期准备和操作的学习。
2、进行进一步的实验,学习各种仪器使用,并通过仪器进行实际操作,从而达到实验的初期完成,做好基础与中期对接,完善实验的不足,学习通过核磁氢谱、核磁碳谱、质谱、元素分析等表征分子结构,掌握实验的主要内容。
3、进行中期实验,且对前期的工作进行核查,查漏补缺,保证实验的正确进行,避免发生错误以致于实验的失败和对结果的影响,完善实验的各种要求,且对该类发光材料进行光物理测试,包括紫外、荧光光谱,保证测试的正确以及操作精确。
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