荧光/磷光组合机制实现白光有机电致发光(F/P-WOLED)是解决WOLED高效率和高寿命的最佳方案。在现有的F/P-WOLED研究中,由于目前常用的蓝光荧光材料的三重态能级均比较低(低于绿光、黄光磷光材料的三重态能级),产生在其上的三重态激子未能得到有效利用从而导致器件效率有待进一步提高,而有效的利用这部分三重态激子就要求必须有新的具有较高三重态能级的蓝光荧光材料来替代现有的蓝光荧光材料。 本项目研究几类合适的材料体系,以满足同时具有较高蓝光荧光量子效率和较高三重态能级的需求;研究上述材料体系中的分子结构设计与其三重态能级、荧光量子效率间的规律;研究分子结构调制与其光物理性能、HOMO/LUMO能级及载流子传输特性等的规律;发展出一系列新型的可以用于F/P-WOLED的高效蓝光荧光发光主体材料;研究得到基于F/P-WOLED机制的高效率、高寿命的白光OLED。
Organic llight emitting diodes;white light emitting;fluorescence;phosphorescence;triplet level
项目资助期间,围绕着本项目,我们主要开展了下述三个方面的研究工作1、具有高三重态能级的高效蓝光荧光发光材料的设计合成及其白光有机电致发光器件的研究工作。该方面的研究工作是本项目的主体工作,为此我们设计合成了一系列新型蓝光荧光发光材料,该类材料均具有合适的三重态能级同时还具有较高的蓝光荧光发光效率;基本研究清楚这几类材料的分子结构和其三重态能级、荧光发光量子效率间的规律,为今后设计更多有机功能材料打下坚实的理论基础。同时,我们将所设计合成的蓝光荧光发光材料用于OLED器件中,不仅研究其作为发光材料在蓝光荧光器件中的应用,同时还系统的研究了该类材料作为主体材料应用到荧光/磷光组合途经(F/P-WOLED)中的应用。基本掌握了材料的蓝光发光性能、三重态能级对器件最终性能的影响规律,通过器件的进一步优化设计得到了具有较高效率的白光OLED器件,圆满的完成了本项目申请时的各项预期任务及预期性能指标。2、除此之外,我们还开展了新型蓝光、黄光及红光磷光发光材料的设计合成及器件性能研究。设计合成了一系列新型蓝光、黄光及红光磷光发光材料并系统的研究了其器件性能。基于我们设计的新型磷光材料所对应的蓝光、黄光、红光以及白光器件性能指标和文献报道的该类材料国际最佳性能指标相当。3、在本项目资助下,我们还开拓了自己的研究方向,开展了纳米材料及器件方面的一些前期研究。我们发明了一种新的大面积硅纳米线阵列的制备方法,通过该方法可以非常简单快捷的在大面积硅片基底上制备硅纳米线的阵列。这种在硅片上制备出来的大面积、垂直的、排列整齐的硅纳米尖端阵列预期将会在场发射器件、太阳能电池等方面有着很广的应用前景。 在本项目的资助下,相关研究工作取得了不错的研究成果。截止结题报告提交日,以第一作者或通讯作者身份发表SCI收录的具有较高影响因子的论文7 篇(还有1篇论文已经被接收,尚未正式发表)(其中JCR分区1区刊物上发表3篇,2区刊物上发表3篇),申请发明专利4项,已授权发明专利1项;获得国家自然科学基金二等奖1项(排名第四),北京市科学技术奖一等奖1项(排名第3);已毕业研究生4名,在读研究生8名。圆满的完成了项目申请时所预期的各项研究成果。