邻菲啰啉及其衍生物在有机光电器件中的应用开题报告

 2021-12-17 23:15:38

全文总字数:7464字

1. 研究目的与意义(文献综述)

1987年,ching wtang和stevena vanslyke等人[1]采用真空蒸镀技术,首次制备出以芳香二胺为空穴传输层,8-羟基喹啉铝(alq3)为电子传输层和发光层的新型多层有机电致发光器件(oled),器件较低的驱动电压(~10v)和较高的亮度(>1000 cdm-2)引起了科研人员的极大兴趣,推动了有机发光二极管的发展。时至今日,与oleds相关的理论和产业化研究均取得了长足的发展。[2~4]oleds属于载流子双注入型发光器件,其工作原理可概述为空穴和电子这两种载流子分别从阳极和阴极注入,在有机层中传输,在发光层复合产生激子,激子复合发光。[5]三层或多层结构器件中的电子传输层、空穴传输层等有机功能层能够有效地调控载流子的注入和传输平衡,控制载流子的复合区域与发光区域的位置,进而提高器件的效率和稳定性。各功能层材料的研发对于有机电致发光器件的发展十分重要。

邻菲啰啉(phen)具有平面、刚性、缺电子的化学结构以及较强的过渡金属配位能力,因此可作为吸电子单元应用于有机电致发光器件的功能层,如用于合成电子传输/空穴阻挡材料、双极性主体材料、发光材料等。

由于邻菲啰啉及其衍生物具有较大的电子迁移率和较深的homo能级,其用作电子传输/空穴阻挡材料的研究较早也较为广泛。bphen和bcp均为常用的电子传输/空穴阻挡材料,两者电子迁移率达到10-4 cm2v-1s-1数量级,homo能级低于-6.0 ev,表现出良好的电子传输/空穴阻挡能力。[6,7]此外,还有研究表明,对bphen和bcp进行n型掺杂,引入lif、li2co3、cs2co3等无机材料可以进一步改善其电子传输与电子注入能力,这可能是化学反应、界面偶极层导致能级重新排列等多种机理共同作用的结果。[8,9]令人遗憾的是bphen 的玻璃化转变温度(62 ℃)较低,bcp的薄膜容易结晶,在一定程度制约了二者的应用。

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2. 研究的基本内容与方案

研究(设计)的基本内容和目标:

(1)梳理有机电致发光器件的发展历程,掌握其工作原理,明确不同功能层在器件中发挥的作用;(2)对邻菲啰啉的结构进行分析,明确其用于电子传输/空穴阻挡材料、双极性主体材料、发光材料合成的可行性;(3)根据时间顺序或研究深度对基于邻菲啰啉的电子传输/空穴阻挡材料进行整理,选择性地对邻菲啰啉衍生物的光物理性质、热力学性质、电化学性质、电致发光器件性能进行分析,并预测未来的研究方向;(4)明晰以邻菲啰啉为电子受体单元的给体-受体型双极性主体材料的设计原理,并对此类材料进行整理和分析;(5)邻菲啰啉及其衍生物在发光材料中的应用较少,根据实际案例明确邻菲啰啉单元在此类材料中发挥怎样的作用。此外,设计终稿中的案例分析包括但不限于图1、图2、图3中的例子。

拟采用的技术方案及措施:

(1)明确选题意义,通过中国知网、万方学术论文期刊网、超星数字图书馆、GOOGLE 学术等网络数据库进行相关查询和检索;(2)获得大量文献资料后,按文献探讨的主题进行初步分类,并在EndNote中建立个人研究资料库,便于研究过程中的文献管理;(3)建立文献综述初稿大纲,明确行文思路,撰写初稿,对其审核和修改后定稿。

3. 研究计划与安排

第1-4周:查阅相关文献资料(不少于50篇论文),明确研究内容,完成开题报告和文献翻译;

第5-8周:整理分析邻菲啰啉及其衍生物在电子传输/空穴阻挡材料中的应用;

第9-13周:对基于邻菲啰啉单元的双极性主体材料和发光材料进行整理;

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4. 参考文献(12篇以上)

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