新型刚性铱(III)配合物的合成及其在有机发光二极管中的应用
结题报告
批准号:
21871199
项目类别:
面上项目
资助金额:
65.0 万元
负责人:
樊健
依托单位:
学科分类:
B0112.功能分子/材料的合成
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
赵丹丽、费玺钰、刘向阳、张文娟、李晶、孙邦锦、冉佺、邹凯义、姜超
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
发光材料的发展是有机发光二极管(OLED)技术发展的一个重要环节,其中磷光铱(III)配合物是一类备受关注的发光材料。在铱(III)配合物中配位基团振动和转动引起的非辐射跃迁是导致发光效率降低的一个重要因素。本项目拟通过π桥联基团连接二齿或三齿配位单元来增强铱(III)配合物整体结构的刚性,从而提高发光效率、稳定性和色纯度,同时抑制浓度淬灭效应和减少异构体的形成。本项目拟研究多齿刚性配体的结构和性能(配体的刚性和共面性、配体的配位性能、配位基团的共轭尺度和电子能级、辅助基团的位阻效应等)对铱(III)配合物发光性能的影响,并归纳总结新型刚性铱(III)配合物结构与OLED器件性能之间的关系。本项目的研究内容主要包括(1)新型刚性多齿配体的设计与合成;(2)新型铱(III)配合物的制备、提纯与表征;(3)主客体材料的能级匹配以及能量传输;(4)OLED器件制备、性能分析与材料结构的优化。
英文摘要
The development of emissive materials is one of the key steps for the advances in organic light emitting diode (OLED) technology. Phosphorescent Ir(III) complexes are one type of most popular emitters. Within Ir(III) complexes, the vibration and rotation of ligands around metal ion could lead to the non-radiative decay, which could account in part for the low quantum yields. Herein the rigid bidentate or tridentate ligands were linked together through rigid π bridges to enhance the overall rigidity of Ir(III) complexes, which could lead to high quantum yields, high stability and good color purity, and at meantime reduce concentration-induced luminescence quenching and the production isomers. This project intends to study the dependence of the emission properties of novel Ir(III) complexes on the rigid ligands and to investigate the relationship between the structures of Ir(III) complexes and device performance via the optimization of the structures and electronic properties of multiple-dentate ligands such as the rigidity, planarity and the size of the conjugation system of ligands, and the steric effect of ancillary ligands. This study includes the following sections: (1) the design and synthesis of novel rigid ligands; (2) the preparation and purification of Ir(III) complexes; (3) the selection of suitable host materials to enhance the energy transfer from hosts to dopants; (4) the fabrication and optimization of OLED devices, and the interrogation of the device data and the redesign of novel rigid ligands.
自1987年C.W.Tang和S.A.VanSlyke发明有机发光二极管 (OLED) 以来,研究者在其器件物理和相关实际应用方面取得了重大进展。磷光材料通过引入铱(Ⅲ)、铂(Ⅱ)等重原子,可以实现三重态激子到单重态的跃迁,进而达到100%的激子利用。磷光Ir(III)配合物中的刚性配体可以抑制金属离子周围的振动和旋转,最大限度地利用单线态和三线态激子,从而降低非辐射跃迁速率。将大位阻辅助配体用于合成Ir(III)配合物,有利于减弱Ir(III)配合物分子之间的相互作用,从而减少三线态-三线态湮灭和三线态-极化子湮灭。基于Ir-DHBA的器件具有高的外量子效率(EQE)和低效率滚降。在亮度为1000 cd m-2和10 000 cd m-2时,EQE分别为25.3%和22.7%。三线态激子参与的湮灭过程将导致磷光OLED的效率显著下降。热激活延迟荧光(TADF)材料可以通过三线态激子到单线态激子的上转换来降低发光层(EML)中的三线态激子密度。然而,TADF主体材料的三线态激子寿命对效率衰减的影响仍在研究中。受TADF中具有小单线态-三线态能隙以及快速自旋-翻转过程的启发,我们合成了三线态激子寿命短的三嗪-咔唑杂化物(Trz–PhCz),由Trz–PhCz作为主体材料,在10 000 cd m-2时,绿色、黄色、橙色和红色OLED的EQE均超过20%,实现了极低的效率衰减。这项工作对开发低效率滚降的主体材料具有指导意义。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
13.2% EQE near-infrared TADF OLED with emission peak at 761 nm
13.2%%20EQE%20近红外%20TADF%20OLED%20with%20emission%20peak%20at%20761%20nm
DOI:10.1016/j.cej.2022.139534
发表时间:2022-10
期刊:Chemical Engineering Journal
影响因子:15.1
作者:Jing-Wen Tai;Yukun Tang;Kai Zhang;Chen-Zong Yang;Ze-Hui Pan;Yu-Ching Lin;Yu-Wei Shih;Chia-Hsun Chen;Tien-Lung Chiu;Jiun-Haw Lee;Chuan-Kui Wang;Chung-Chih Wu;Jian Fan
通讯作者:Jian Fan
A series of novel host materials based on the 10,11-dihydro-5H-dibenzo[b,f]azepine unit for highly efficient green and red organic light-emitting diodes
一系列基于10,11-二氢-5H-二苯并[b,f]氮杂庚烷单元的新型主体材料,用于高效绿色和红色有机发光二极管
DOI:10.1039/d0tc05457g
发表时间:2021-03
期刊:Journal of Materials Chemistry C
影响因子:6.4
作者:Bangjin Sun;Kai-Ning Tong;Sheng-Nan Liu;Man-Keung Fung;Jian Fan
通讯作者:Jian Fan
Interrupted intramolecular donor-acceptor interaction compensated by strong through-space electronic coupling for highly efficient near-infrared TADF with emission over 800 nm
通过强空间电子耦合补偿中断的分子内供体-受体相互作用,实现发射波长超过 800 nm 的高效近红外 TADF
DOI:10.1016/j.cej.2021.132744
发表时间:2021-10-06
期刊:CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL
影响因子:15.1
作者:Cheng, Jin-Feng;Pan, Ze-Hui;Fan, Jian
通讯作者:Fan, Jian
Highly efficient thermally activated delayed fluorescence emitters with suppressed energy loss and a fast reverse intersystem crossing process
高效热激活延迟荧光发射器,具有抑制能量损失和快速反向系间穿越过程
DOI:--
发表时间:2022
期刊:Journal of Materials Chemistry C
影响因子:6.4
作者:Xiao Zhang;Jiao-Yang Li;Kai Zhang;Lei Ding;Chuan-Kui Wang;Man-Keung Fung;Jian Fan
通讯作者:Jian Fan
An extended p-backbone for highly efficient nearinfrared thermally activated delayed fluorescence with enhanced horizontal molecular orientation
一种扩展的 p-主链,可实现高效近红外热激活延迟荧光,并具有增强的水平分子取向
DOI:--
发表时间:2021
期刊:Materials Horizons
影响因子:13.3
作者:Jian-Li He;Yukun Tang;Kai Zhang;Yue Zhao;Yu-Ching Lin;Chih-Kai Hsu;Chia-Hsun Chen;Tien-Lung Chiu;Jiun-Haw Lee;Chuan-Kui Wang;Chung-Chih Wu;Jian Fan
通讯作者:Jian Fan
基于新型电子受体的共轭高分子合成及其在双极性有机场效应晶体管中的应用
  • 批准号:
    21472135
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    88.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    樊健
  • 依托单位:
国内基金
海外基金