一、科学家研发新型有机发光二极管(论文文献综述)
罗树林[1](2021)在《基于高通量计算与机器学习的材料设计方法与软件的开发与应用》文中指出随着第一性原理密度泛函理论的不断发展,以高通量计算、晶体结构预测为代表的材料设计方法在材料研究中的地位正在快速上升。第一性原理高通量计算,可以大规模搜索材料相空间,发现新的材料、性质及原理。近年来,以人工智能图像识别等技术为突破口,机器学习算法快速应用在多个不同的学科领域。机器学习与材料设计方法的交叉融合,在新材料、新的构效规律、设计原则等的发现上取得了显着的进展,进一步刺激了众多科研力量的持续关注。实现高通量计算等材料设计方法与机器学习算法的有效结合,依赖于开发新的算法及软件基础架构。如何高效地产生、收集、管理、学习和挖掘大规模材料数据,是当前该研究方向涉及的算法开发及软件设计过程中面临的主要难点。针对以上问题,我们发展了三个基于高通量计算与机器学习的计算方法与软件,并将其应用于一些典型半导体光电材料物性的研究,取得了以下创新性成果或进展:(1)参与开发了人工智能辅助、数据驱动的高通量计算材料设计软件JAMIP(Jilin Artificial-intelligence aided Materials-design Integrated Package)中的晶体结构数据读写模块的核心算法及结构原型数据库接口,并对JAMIP做了千百级高通量计算任务测试。材料晶体结构信息的保存具有多种不同的数据格式。正确读取,写入这些不同类型的结构文件,是材料设计软件开发中的重要任务之一。我们针对不同结构文件,设计开发了结构文件读写算法。特别重要的是,对各种非标准格式的晶体学信息文件(CIF),现有其他发布的同类算法存在无法正确识别所有非标准类型的CIF文件的问题,我们设计并发展了新的自适应算法来处理这些不同类型的非标准CIF文件,确保结构读写模块的更广泛的普适性。同时,我们开发了JAMIP软件的晶体结构原型数据库接口及配套工具,方便高通量结构建模及计算。此外,我们还对开发的JAMIP材料设计软件,开展了百千级高通量计算任务测试,验证了软件的可靠性。(2)发展了一种基于人工智能聚类算法的结构原型生成算法及软件SPGI(Structure Prototype Generator Infrastructure),并用此软件创建了一个大型无机晶体结构原型数据库LAE-ICSPD(Local Atomic Environment based Inorganic Crystal Structure Prototype Database)。通常,高通量计算方法是基于一些结构原型,进行候选元素替换,通过批量计算来快速筛选潜在的候选材料。因此,高质量、高独占性的结构原型数据库对于高通量计算具有重要的实际使用价值。晶体的原子局域环境编码了晶体结构的所有原子配置信息,能很好地代表结构的独占性。我们开发了一种新的人工智能晶体结构原型生成软件SPGI,其基于无监督学习策略,以晶体结构的局域原子环境作为描述符,对所有实验上已合成的无机晶体结构做聚类分析,从中挑选出来了15613个结构原型,并以此构造了一个大型无机晶体结构原型数据库LAE-ICSPD,为高通量计算或机器学习等材料设计方法提供所需的晶体结构原型数据。(3)发展了一种新的、可逆推回晶体结构的晶体结构表征方法,并基于此结构表征方法设计了一种基于高通量计算和机器学习算法的逆向晶体结构预测策略。基于晶体结构投影分解算法,我们发展了一种新的可逆推回晶体结构的结构表征方法“二维切片格点图”。其核心思想是:对三维晶体结构做切片投影处理,将属于同一平面上的原子“切片”(投影)到同一个二维格点图上。该描述符可以同时用作监督学习预测模型(如深度神经网络)和无监督学习生成式模型(如变分自编码器,生成对抗神经网络)所需的材料特征描述符。同时,结合晶体结构原型数据库、监督学习性质预测模型/无监督学习生成式模型,我们设计了一种新的以材料目标性质为导向的逆向晶体结构预测策略。(4)通过理论与实验相结合,成功解析了实验观测到的Cs Pb Br3钙钛矿在两个不同表面上的具体原子排布,并解释了这两个不同表面间的相互转变机制。实验上用扫描隧道显微镜(STM)观测到了无机钙钛矿Cs Pb Br3材料有两个不同的稳定表面,即“stripe”表面和“armchair”表面。其中,“stripe”表面区域面积比“armchair”表面区域面积更大。但是实验上无法确定这两个表面对应的具体的表面原子排布,也无法解释为什么“stripe”表面区域面积更大。通过采用自主开发的JAMIP软件,我们开展了Cs Pb Br3钙钛矿STM图像的高通量模拟。我们发现了两个构建表面的模拟STM图像与实验观测图像吻合,进而解析了实验上观测到的“stripe”,“armchair”两种STM图像对应的具体表面原子排布:“stripe”图像是由于表面Br原子对及其两侧的Cs原子的长程和短程间隔排布所形成;而“armchair”图像是由于表面Br原子对及其两侧的Cs原子分层排布所形成。通过计算这两个表面结构的表面能,我们发现“stripe”表面的表面能略低于“armchair”表面的表面能,具有更好的稳定性。这是“armchair”表面自发地转变为“stripe”表面的主要原因,解释了“stripe”表面区域具有更大面积的实验事实。(5)基于第一性原理高通量计算方法,探索了纯MAPb I3钙钛矿中掺杂5-AVA分子可以提高材料热力学稳定性的原因,以及二维层状硒化铟材料的β相和γ相中带隙值和电子迁移率随原子层层数的变化规律。对于有机钙钛矿MAPb I3材料,实验上发现往其纯相中掺杂5-AVA分子,使其变成(5-AVA)xMA1-xPb I3体系后,能显着提高其在各种复杂条件下的稳定性。通过采用高通量筛选方法,我们批量计算了数十个不同的MAPb I3相和(5-AVA)xMA1-xPb I3相的形成能,获得了能量最低的两个MAPb I3相和两个(5-AVA)xMA1-xPb I3相。通过分析筛选出的四个相的分解焓及结构中八面体的形变程度,我们发现:5-AVA离子与I离子间有更强的键合作用,使得掺杂相中具有更大的八面体畸变程度;(5-AVA)xMA1-xPb I3体系具有更低的分解焓。因此,理论计算结果显示:5-AVA分子的加入,使得有机钙钛矿中的有机分子更难逃逸。这是纯MAPb I3钙钛矿中掺杂5-AVA分子可以提高材料热力学稳定性的主要原因。此外,通过开发电子输运计算的高通量计算流程方法及模块,与合作者开展了对两种相(β相和γ相)的二维层状硒化铟材料从单层到十层结构的带隙值、电子迁移率等物性随着原子层层数的变化规律的研究。我们发现:两种相的带隙值都是随着原子层层数的增加而减小,两种相的电子迁移率都是随着原子层层数的增加而增大。
张雨辰[2](2021)在《高效长寿命有机分子材料的发光机制和性能研究》文中认为近几年来,有机发光二极管(OLED)在照明和显示方面展现了许多吸引人的特性,例如重量轻、超薄、柔韧等特点。OLED中最核心的就是发光层,发光层的材料正在进行不断的创新,从最初低效率的第一代传统荧光材料发展到采用重金属的第二代磷光材料,再到现在新型的有机发光材料。新一代的发光材料主要有热活化延迟荧光(TADF)材料和有机室温磷光(RTP)材料。TADF和RTP理论上可以实现100%的激子利用率,两者的区别主要在于:TADF可以依靠较小的单重态和三重态能差通过反向系间窜越实现三重态到单重态的激子转换;RTP是利用单重态和三重态之间较强的旋轨耦合效应从而促进系间窜越的发生。本文通过极化连续模型(PCM),量子力学和分子力学结合(QM/MM)以及分子动力学(MD)等多种方法对TADF和RTP分别处在溶剂,晶体和无序薄膜中的发光机制进行了研究,揭示了分子堆积对发光性质的影响并且在理论上设计出了性能更优异的发光分子,为实验合成提供了一种新的思路。本文的主要研究内容包括以下几个方面:(1)分子间相互作用对热活化延迟荧光分子发光性质的影响分子堆积模式和分子间的相互作用对激发态的性质和动力学方面起着重要的作用,从而进一步影响TADF的性能。为了阐述分子间相互作用是如何影响TADF分子的发光性质的,我们用独立梯度模型(IGM)法对分子间相互作用进行了可视化的分析并对其做了分子力场的能量分解。利用PCM和QM/MM方法分别研究了两种新型TADF分子BPPZ-PXZ和m DPBPZ-PXZ在甲苯和固相中的激发态动力学性质,并用马修斯方程和蒙特卡罗模拟研究分子材料的载流子迁移率,从而阐明了分子结构、分子间相互作用与TADF以及电荷转移性质之间的关系。(2)堆积效应对近红外分子的延迟荧光性质的影响具有长寿命和高效率的荧光器件在OLED中具有广阔的应用前景,特别是具有聚集诱导发光(AIE)特性的发光器件。由此我们对实验报道的AIE-TADF分子NZ2TPA进行了理论计算,并基于此设计了一个效率更高而且寿命更长的新型近红外TADF分子——NO2TPA。我们采用分子动力学(MD)方法模拟得到薄膜的结构,并采用QM/MM方法模拟了固相环境。我们还计算了气相下的发光性质,通过对比进一步阐述了NZ2TPA和NO2TPA的AIE-TADF的特性。这项工作不仅探索了固相对激发态性质的影响,而且对探究高效率长寿命的近红外TADF提供了新的思路。(3)主客体对热活化延迟荧光分子发光性质的影响为了得到具有高激子利用率,和高发光效率的TADF分子,研究者们提出了一种TADF-主体和高效荧光-客体体系的理论设计策略。基于此策略,我们构建了5种以TADF为主体,荧光为客体的新体系。在这些系统中,TADF主体不发光,而是通过有效的F?rster能量传递使得客体发光。此外,利用马修斯方程对系间窜越速率进行了计算,对我们所研究的体系而言,相比于小的重组能和大的自旋轨道耦合常数(SOC),小的能差更有利于获得高的ISC和RISC速率。我们还对电荷转移特性进行了研究,发现有效的电荷迁移率和平衡的电荷转移对有机发光二极管的构建具有重要意义。这项工作可以为OLED提供具有最终性能的发光层体系结构。(4)分子堆积对有机室温磷光分子发光性质的影响有机室温磷光分子因其在安全、生物、传感和OLED等领域的应用而受到人们的广泛关注。然而,RTP的基本机制仍不明确。我们采用QM/MM方法,对具有RTP特性的CZs-CN分子的激发态性质进行了理论研究。此外,利用PCM方法研究了CZs-CN分子在溶剂中的光物理性质。研究表明,与以往限制分子内运动机制而导致无辐射衰变速率降低的原因不同,CZs-CN分子产生聚集诱导发光的主要原因是聚集过程中磷光速率的提高,并且CZs-CN分子的磷光性质与分子的晶体结构密切相关。这项工作既解释了实验结果,又提供了聚集诱导RTP的新机理。(5)烷烃链的长短和数目对有机室温磷光分子发光性质的影响为了得到既具有长寿命又具有高效率的RTP分子,我们系统地研究了一系列长烷基链分子的光物理性质。采用新提出的PCM和“最优调控”区间分离密度泛函(RS)相结合的方法来研究该系列分子的发光性质,计算发现其最高量子产率可达到57.1%和最长寿命可达到160 ms。此外,理论结果表明,通过调节有机RTP分子中烷基链的长度和数目,可以减小最低单重激发态和三重激发态之间的能差,从而减少无辐射能量消耗过程。该研究揭示了分子结构、寿命和效率之间的关系,为探索有机无溶剂体系的高效RTP提供了重要基础。本论文共有八章内容,第一章为综述,简单介绍了有机发光二极管的发展过程、结构及工作机制,并系统介绍了热活化延迟荧光材料和有机室温磷光材料的研究进展和现存问题。第二章简述了研究所用的理论方法,包括PCM调控,QM/MM方法,分子动力学方法。第三章到第七章是基于以上理论方法开展的研究工作。第三章利用PCM和QM/MM方法研究了溶剂和固相下的AIE-TADF分子的发光性质,并利用IGM方法对固相下分子间的相互作用进行了计算。第四章进一步研究了固相环境对近红外延迟荧光分子发光性质的影响,并且设计出性能更优异的新型近红外TADF分子。第五章采用了一种TADF-主体和高效荧光-客体体系的新设计思路,得到了五类新型的高效TADF分子。第六章展开了分子堆积方式对RTP分子的探究,并阐述了AIE-RTP现象。第七章通过调控烷烃链的长短和数目对RTP分子的发光效率和寿命进行了研究。第八章总结了所做工作,并对今后的工作进行了展望。
刘振洋[3](2021)在《多元Cu-In-Zn-S基半导体量子点的发光性能调控及其在电致发光二极管中的应用研究》文中研究指明镉基半导体量子点是最有潜力的下一代发光材料之一。但目前,镉元素的污染性和毒性大大限制了其发展。因此大量的科学研究工作开始集中到了绿色无毒或低毒的量子点的可控合成和提升无镉量子点电致发光二极管器件性能上来。而多元铜基硫族半导体量子点作为镉基量子点材料的替代者之一,其具有低毒性和元素来源广泛的优点,但是其光致和电致发光性能还不能与镉基量子点相媲美,因此寻求提升多元铜基硫族量子点发光性能的策略,进一步提升其电致发光二极管的性能成为了该领域的热点。本文围绕Cu-In-Zn-S(CIZS)胶体半导体量子点的可控合成、光致发光性能优化及其在电致发光器件中的应用等方面展开研究,取得的主要研究成果如下:1.采用一步反应法制备出了四元CIZS合金型量子点,研究了CIZS量子点的生长机理,研究结果证明CIZS量子点是由Zn2+向三元CuInS2扩散形成的。通过调控Cu/Zn前驱体用量比例,可有效的将CIZS量子点的发光范围从510调控到680 nm。在此基础之上继续注射Zn前驱体,可进一步钝化量子点表面,使其光致发光性能得到进一步提升,量子产率可达50-70%。基于红黄绿三种颜色的CIZS/ZnS量子点的聚合物薄膜具有优异的发光性能和稳定性,证明了其良好的固体发光性质。2.通过调控Zn前驱体的使用量调控CIZS量子点的纳米结构,证明了Zn2+的扩散及ZnS外延生长对CIZS基量子点的纳米结构调控发挥重要作用。通过控制Zn前驱体的注射量和注射速度有效调控了Zn2+的扩散和ZnS壳层的外延生长,减少了内部和表面缺陷态数目,实现了元素梯度分布的核壳结构。所制备的CIZS基量子点的发光呈单指数衰减,其光致发光量子产率高达90%。采用简单的工艺手段制备了基于该量子点的白光光致发光二极管,其效率超过了60 lm/W,达到了同类材料的领先水平。3.采用全溶液处理手段构筑了基于红黄绿CIZS/ZnS量子点的电致发光二极管(QLED),研究了Zn O纳米颗粒电子传输层的厚度和量子点浓度以及老化时间对器件性能的影响,优化了载流子的注入和输运平衡。三种不同颜色的量子点电致发光二极管均表现出了较低的启亮电压(小于2V),其中黄色电致发光二极管的性能最优,其峰值外量子效率(EQE)达到了2.42%,最高亮度达3061 cd/m2。4.CIZS/ZnS量子点较宽的发光光谱有利于其在照明领域的应用,在不改变器件结构的基础之上,利用空穴传输材料TFB能够发蓝光的特点,将其与黄色的CIZS/ZnS量子点混合作为发光层构筑了白光电致发光二极管,研究了TFB和CIZS/ZnS量子点之间的能量传递,通过改变复合薄膜的退火温度优化了TFB与CIZS/ZnS量子点之间的能量传递效率。在95℃下退火后,该白光器件的色坐标为(0.33,0.32),显色指数高达90,器件的最高亮度达到了~1500cd/m2,其具有较好的稳定性。总之,本论文通过优化CIZS基量子点的合成参数实现了CIZS基量子点的结构调控,提升了CIZS基量子点的光致发光性能及稳定性。在此基础之上,采用全溶液方法构筑了具有超低启亮电压的红黄绿CIZS基量子点电致发光二极管;在此基础之上利用CIZS基量子点的宽光谱特性制备了高显色指数的白光器件。本论文对CIZS基量子点的结构调控和电致发光二极管的性能提升提供了借鉴。本文有图75幅,表9张,参考文献195篇。
谭艳梅[4](2020)在《给受体型螺芳烃分子的合成及电致发光性质》文中研究表明发射材料关系到有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diodes,OLED)的器件效率、稳定性及制备成本,是该研究领域备受关注的核心问题。低成本、高性能发射材料的开发将进一步拓展OLED的应用范围。新型螺环芳烃螺[芴-9,9′-氧杂蒽](SFX)具有“一锅法”合成优势及良好的稳定性;同时,其二元化的芳香结构为结构衍生、分子设计提供了广阔的空间。本论文经Miyaura硼化和Suzuki偶联反应,成功制备了基于SFX和苯并噻二唑(BT)的D-A-D型荧光分子2-SFX-BT和2′-SFX-BT。产物结构通过1H NMR谱、MALDI-TOF质谱,以及X-射线单晶衍射进行了表征。利用紫外-可见吸收光谱和稳态/瞬态荧光发射光谱,测试了两个化合物的光物理性质,氯仿稀溶液中,二者的最大吸收波长均位于409 nm左右,发射峰位于529 nm附近。溶剂变色效应分析表明,两个化合物的荧光发射源于分子内SFX与BT单元间的电荷转移激发态。采用循环伏安分析测试了化合物的HOMO和LUMO轨道能级,2-SFX-BT和2′-SFX-BT的HOMO/LUMO的能级分别为-5.78 e V/-2.92 e V和-5.65 e V/-2.99 e V。以2-SFX-BT和2′-SFX-BT为荧光发射材料,使用二[2-((氧代)二苯基膦基)苯基]醚(DPEPO)作为主体材料,通过真空蒸镀方式制备了掺杂器件。在30 wt%掺杂浓度下,2-SFX-BT和2′-SFX-BT器件的最高电流效率(CE)分别为15.67 cd/A和16.24 cd/A;最大功率效率(PE)分别为15.38 lm/W和15 lm/W;最高外量子效率(EQE)分别为4.76%和5.02%;器件最大亮度可分别达到17600 cd/m2和17990 cd/m2。鉴于SFX位阻结构的抗浓度淬灭性能,进一步考察了两个材料非掺杂器件的电致发光性能。非掺杂器件的发射峰均位于525 nm,4~10 V操作电压下的电致发光谱图未出现漂移和宽化,表明载流子在发射层充分复合。2-SFX-BT和2′-SFX-BT非掺杂器件的最大CE分别为13.75 cd/A和14.02cd/A,PE为7.71 lm/W和8.81 lm/W,EQE为4.08%和4.25%。综合光物理性质、分子晶态堆积结构及电致发光性能分析可知:利用SFX的2′-位构建D-A-D型荧光材料,有利于增强电荷转移态辐射跃迁,并可弱化分子间聚集,从而获得高性能荧光材料。该结果为开发基于SFX的OLED发射材料提供了可参考的实验依据和新的分子设计思路。
张婷婷[5](2020)在《CdZnS(Se)合金化核壳量子点的可控合成及其在光电器件中的应用》文中进行了进一步梳理胶体半导体量子点材料被誉为下一代最有潜力的半导体材料,受到全球科学家的广泛关注,成为了新材料领域研究的热点之一。由于量子点材料具有非常优异的特殊性能,比如,高的量子产率,高的色纯度,低成本的溶液法合成工艺,以及发光波长容易调整等等,因此它能够作为下一代光电器件研究的主要发光原料。目前限制其在量子点光电器件中应用的主要因素在于,电子/空穴的无辐射自复合,能量传输以及场诱导光淬灭等等。本论文聚焦新型CdZnS(Se)合金化核壳量子点的可控合成及其光电器件的开发。研究了利用多种合成方式对合金量子点进行精心设计其组成结构,减小晶格失配度。构建量子产率高、发光光谱可调、能级结构可控和界面匹配的合金化核壳量子点体系,通过对大量实验数据的归纳与分析,阐述了核壳量子点的核层与壳层相互作用机制、量子点的微观组成对量子点宏观性能之间的关系等。主要的研究内容及结果如下:采用简便的一步法合成厚壳层蓝光CdZnS/ZnS核壳量子点。通过油酸锌粉末/S TBP溶液快速注入,实现无需纯化的工艺方式将ZnS壳层包裹核层,最终形成核壳量子点。改变油酸锌/S TBP溶液的注入量来调节壳层厚度。由于厚壳层能够有效抑制量子点体系的无辐射复合,经过合成工艺优化后,十层ZnS壳层的核壳量子点具有纯的蓝光发射性能(455 nm),窄的发射线宽(发射峰半高全宽为17.2 nm),以及高的量子产率(92%)。采用阳离子辅助方式将CdSe发光核引入制备新型ZnCdSe合金化发光核层,最终形成红光ZnCdSe/ZnSe核壳量子点。研究表明该量子点体系具有纯的红光发射性能(630 nm),窄的发射线宽(17.1 nm)和以及高的荧光量子产率(99%)。在形成新型ZnCdSe发光核层的工艺过程中,发现更小尺寸的核层生长速度更快,有利于高单分散性的量子点的形成。期望在不久的将来,阳离子辅助量子点合成工艺能够更好地控制蓝光和绿光量子点体系的发射线宽。通过阴离子钝化剂TBP处理CdZnSe/ZnSe核壳量子点体系,去除量子点表面的多余Se,从而使得量子点的量子产率得到明显的提升。此外,研究还发现随着TBP处理工艺的引入,CdZnSe/ZnSe量子点体系即使在高温下(310oC)也不会发生明显的荧光猝灭现象。基于该量子点的发光二极管器件表现出良好的光电性能,最大的电流密度达到1679.6 mA/cm2,最大的EQE为15%以及电流效率达到14.9 cd/A。开发出新型II型Cd0.1Zn0.9S/ZnSe核壳量子点体系。通过调节核壳量子点的能级结构,使其波函数交叠,从而使得电子和空穴的减少,最终显着提高了荧光寿命。Cd0.1Zn0.9S/ZnSe核壳量子点具有75.4%的量子产率(该性能是目前国内外II型量子点体系的最高量子产率)。特别是,通过深入研究,发现了该核壳量子点的发射峰可调范围和能级排列的内在关系。同时,将其制备成量子点发光二极管和量子点太阳电池器件,并对它们的性能进行了研究。合金量子点作为量子点领域的一个重要研究部分,其研发处于起步阶段,也存在一些问题需要解决。但是,随着纳米合成技术的发展,量子点合成方法的改进,量子点性能的了解的深入,器件研制技术的推进,高效量子点光电器件的新技术与方法势必将大量的出现。
李艳梅[6](2020)在《香豆素衍生物高效发光材料的合成及性能研究》文中提出OLED显示已经被广泛称誉为“梦幻显示器”。OLED具有众多让人们为之振奋的功能,例如彩色或白色自发光,可应用于平面和固态设备,快速的响应速度,轻薄的重量以及对灵活应用的适用性。因此,OLED不仅是一个有趣的科学领域,并且在市场中也具备巨大的应用前景。本论文就香豆素材料展开研究,致力于设计合成成本低、性能优良的电致发光客体材料,从而提高OLED的外量子效率以及功率效率。具体研究内容分为以下三个部分:第一部分,利用三种由多环芳烃(蒽,芘和二苯并萘)桥接的双香豆素染料(C-An-C、C-Py-C和C-DBC-C)作为发光材料,制备了有机电致发光器件。描述了三种化合物的化学结构,光物理性质,电化学性质以及有机电致发光器件的性能之间的关系。通过真空沉积法,成功制备了具有ITO/NPB(20 nm)/TBADN:Dopant(x wt%,30 nm)/TPBI(30nm)/Liq(2 nm)/Al(100 nm)结构的多层掺杂器件。所有器件均发出绿光,并具有较高的电致发光效率。其中,化合物C-An-C在7 wt%掺杂浓度下的发光器件性能最佳,发光亮度是7796 cd/m2,最大电流效率为3.24 cd/A,最大功率效率为1.37 lm/W,最大外量子效率(EQE)为2.17%;化合物C-Py-C同样在7 wt%掺杂浓度下的发光器件性能最佳,发光亮度是10552 cd/m2,最大电流效率为5.39 cd/A,最大功率效率为1.94 lm/W,最大外量子效率(EQE)为2.35%;化合物C-DBC-C在10 wt%掺杂浓度下观察到最大亮度为8433 cd/m2,最大发光效率为5.19 cd/A,相应的功率效率为2.16 lm/W,最大外量子效率为2.13%。这三种化合物的器件性能相比,化合物C-Py-C的电致发光性能优于C-An-C和C-DBC-C,这与它们的光致发光量子产率的变化趋势是一致的。第二部分,合成了三种含有芳环并咪唑单元的新香豆素衍生物BI-C、PI-C和PyI-C,并将其成功应用于有机电致发光器件中。由于平面和刚性的聚芳环并咪唑骨架的π共轭结构,三个化合物BI-C、PI-C和PyI-C显示出良好的热稳定性和从蓝绿光(479 nm)到绿光(519 nm)的强发射,并且在氯仿溶液中具有94%、97%和98%的高光致发光量子效率。通过真空沉积法,成功制备了多层掺杂器件。化合物BI-C、PI-C和PyI-C作为掺杂材料制作OLED器件结构为:ITO/TAPC(30 nm)/CBP:Dopant(x wt%,35 nm)/TPBI(30nm)/Liq(2 nm)/Al(100 nm)。其中,化合物BI-C在6 wt%掺杂浓度下的发光器件性能最佳,发光亮度是984 cd/m2,最大电流效率为2.86 cd/A,最大功率效率为0.91 lm/W,最大外量子效率(EQE)为1.59%;化合物PI-C在12 wt%掺杂浓度下的发光器件性能最佳,发光亮度是2421 cd/m2,最大电流效率为6.07 cd/A,最大功率效率为4.77 lm/W,最大外量子效率(EQE)为2.78%;化合物PyI-C在12 wt%掺杂浓度下的发光器件性能最佳,最大亮度为2598 cd/m2,最大发光效率为4.80 cd/A,相应的功率效率为1.35 lm/W,最大外量子效率为2.29%。第三部分,合成了含吩噻嗪或吩恶嗪结构单元的两种新香豆素衍生物PXZ-C和PTZ-C,并通过元素分析法、NMR核磁测试和MS质谱测试对其进行了表征,确定了其分子结构及分子质量。通过测试化合物PXZ-C和PTZ-C的紫外可见吸收光谱、不同溶液及薄膜状态时的光致发光光谱、循环伏安以及热重分析,系统地研究了它们的光物理和电化学性质以及热稳定性,综上结果显示化合物PXZ-C和PTZ-C具有良好的热稳定性。化合物PTZ-C在紫外光激发下发出弱的蓝绿光,而化合物PXZ-C发出弱的蓝光。
毕文涛[7](2020)在《基于准二维钙钛矿的高效发光二极管的研究》文中认为具有独特量子阱结构的(A1)2(A2)n-1PbnX3n+1准二维钙钛矿材料由于其可调控的量子限域效应和优异的光致发光量子效率(PLQY)而使其成为高效率钙钛矿发光二极管的潜在选择。然而,溶液法制备的准二维钙钛矿薄膜却是由不同的n值相组成,导致漏电流大、发光效率低,严重影响了准二维结构钙钛矿发光二极管的性能。为了进一步提升准二维钙钛矿发光二极管的性能,需要制备激子束缚能大、且表面形貌平整的准二维钙钛矿薄膜。在本论文中,我们通过改善准二维钙钛矿薄膜质量、完善量子阱结构、提高激子束缚能等方法,提高了发光二极管的发光性能。(1)利用Poly(ethylene oxide)(PEO)钝化来提升准二维钙钛矿的光电性能。PEO不仅能够钝化(PEA)2MAn-1PbnBr3n+1薄膜的表面缺陷,还可以抑制低发光效率n=1相的生成,其薄膜的PLQY提升了约350%。基于(PEA)2MAn-1PbnBr3n+1:PEO复合薄膜电致发光器件的漏电流得到了改善,最大亮度和电流效率分别达到了41800 cd/m2和25.1 cd/A。器件在固定工作电流密度10 m A/cm2条件下,T70寿命接近7小时,展示出了良好的电致发光性能。(2)通过优化不同阳离子材料和配比,制备了光电性能优异的(PEA)2FA2Pb3Br10准二维钙钛矿薄膜,在此基础上,使用PEABr溶液表面修饰方法进一步提高(PEA)2FA2Pb3Br10薄膜的光电性能。该方法不仅可以改善薄膜质量,而且PEABr还可以与薄膜表面的三维相结合生成宽带隙的准二维相,有效地完善了(PEA)2FA2Pb3Br10薄膜量子阱结构,降低了钙钛矿发光层与载流子传输层界面在电场作用下的激子猝灭。PEABr表面修饰后准二维钙钛矿薄膜的PLQY达到了62%,以此作为发光层制备电致发光器件的电流效率达到了45.9 cd/A。(3)通过计算电场调制荧光和电场作用下激发态寿命的猝灭因子,证明了准二维钙钛矿电致发光器件效率roll-off的原因之一为电场诱导的激子离化,其主要发生在准二维钙钛矿内部能量转移过程中。我们利用Cs掺杂准二维钙钛矿制备了(PEA)2FA2-xCsxPb3Br10薄膜,Cs掺杂有效地改善了薄膜形貌,显着提高了激子束缚能,降低电场诱导的激子离化,将薄膜的PLQY提升至了74%。基于(PEA)2FA1.8Cs0.2Pb3Br10电致发光器件的效率roll-off现象得到了明显改善,最大亮度和电流效率分别达到了82186 cd/m2和55.1 cd/A。图74幅,表12个,参考文献211篇。
佟佳霖[8](2020)在《有机红光材料的分子设计及其应用研究》文中进行了进一步梳理随着科学技术的不断发展,有机光电功能材料逐步走进人类的生活,屏幕显示、激光照射、荧光成像越来越生活化。伴随着这些材料生活化需求量的增加,设计合成更高效、廉价的发光材料变得越发重要。其中,有机红光材料具有荧光背景干扰性小、穿透能力性强、较低的激发能等优点得到了广泛的应用。但是红光材料带隙较蓝绿光窄,激子极其容易发生非辐射跃迁导致荧光淬灭,给制备带来了较大的难度,因此拓展新型的有机红光材料体系,设计合成更多功能化有机红光材料成为诸多学者的研究热点。本课题就有机红光分子的OLED显示及生物医学成像两方面应用选取了蒽醌和卟啉两类红光材料进行细致的光谱研究以及初步的应用探索。首先设计合成了DATPE、TATPE、NTATPE、DA3CZ和DA9CZ共5个具有聚集诱导发光性质(AIE)的蒽醌类化合物,通过核磁氢谱和高分辨质谱对结构进行表征;通过热稳定性测试表明其具有很好的热稳定性;通过电化学测试得到5个化合物的HOMO、LUMO和Eg;通过溶剂化效应测试表明5个分子均为标准的CT态化合物,激发态对溶剂极性较为敏感;通过OLED初步应用表明TATPE具有优秀的外部量子效率,其EQE为10.53%,CIE色坐标为(0.56,0.44),是标准的橙红光器件;通过对比5个化合物的分子,证明通过延长有效共轭的同时,选择3号位苯基基团与蒽醌相连,可以使光谱红移,实现材料从橙红光光色至红光光色的转变。为得到更好的光动力治疗的光敏剂,设计合成单线态氧产生能力很强的卟啉类化合物TBPP、TBPP-Zn、TBPP-Ni,为了使光色更红,引入噻吩基团后合成了TSPP、TSPP-Zn、TSPP-Ni。通过核磁氢谱和高分辨质谱对结构进行表征;通过电化学测试表明金属Zn的引入使TBPP-Zn和TSPP-Zn的电子云发生明显的改变,两者均具有更浅的HOMO和更深的LUMO;通过对聚集态下的发光性能测试表明当金属Zn引入时,不但提高了650 nm处荧光强度,而且改变了分子构象,呈现较弱的AIE特性;通过溶剂化性能测试表明卟啉特殊的大共轭结构不受溶剂极性影响,且噻吩基团的引入成功的得到了发光更红的分子;通过细胞成像实验表明,在低浓度1μmol/L对细胞染色时成功的观察到了荧光成像;通过这6个化合物的分子设计,证明Zn的引入使分子构象发生扭曲,提高了单线态氧的产生能力,TBPP-Zn的无毒性使接下来的功能化设计变得更有意义。
刘志谦[9](2020)在《基于二苯并噻吩基团铱配合物和聚合物的合成及性能研究》文中研究表明全球能源危机迫在眉睫,正在推动用于显示和照明的节能设备的飞速发展。有机发光二极管(OLED)有望成为下一代节能显示器里最具竞争力的候选者。OLED技术应用于商用显示器中,并且以优异的性能迅速开拓了市场。尤其是磷光铱配合物的应用,改善了OLED的性能,除了具有OLED的轻薄,响应快,可柔性加工等优点外,磷光铱配合物同时具备高的量子发光效率,以及通过改善分子结构来调节发射波长的优点。在经过大量文献调研的基础上,本论文合成了不同类型的基于二苯并噻吩基团的磷光铱配合物,具体来看有以下三类,1.小分子磷光铱配合物单掺杂在主体材料中,得到的近白光有机电致发光器件。2.通过将烷氧基咔唑基团接入基于二苯并噻吩基团的磷光铱配合物中,得到可溶液加工的电致发光器件。3.以四溴二苯并噻吩-S,S-二氧为中心,硼酸酯取代的芴,通过铃木偶联反应生成超支化聚合物。对这些配合物进行了光学性能测试和器件性能表征。在第二章中,我们以二苯并噻吩经过溴化和氧化,与2-三正丁基锡吡啶生成溴代二苯并噻吩-S,S-二氧基吡啶环金属配体。铱配合物(3-PyFSO)2IrPic和(2-PyFSO)2IrPic分两步合成。第一步是IrCl3·nH2O与过量的环金属配体反应,生成氯桥联铱二聚体。第二步是用5当量的吡啶甲酸对铱二聚体去桥联得到了铱配合物(3-PyFSO)2IrPic和(2-PyFSO)2IrPic。两个化合物的热稳定性和电化学性质均不错,而且,本章使用(3-PyFSO)2IrPic和(2-PyFSO)2IrPic作为发黄光的磷光材料,TCTA(4,4’,4″-三(咔唑-9-基)三苯胺)作为蓝色荧光主体已经成功地制备了单掺杂的白色有机发光二极管(WOLED)。在2.6 cd m-2的亮度下基于(2-PyFSO)2IrPic的WOLED表现出最佳的性能,其PE(功率效率)为4.70 lm/W,CIE(国际照明委员会)的纵坐标为(0.244,0.243)。在第三章中,成功设计并合成了几种绿色发光的含铱树枝状聚合物,从而形成非掺杂电致磷光器件。所有铱树枝状聚合物均显示绿色发射,具有良好的热稳定性和高的光致发光量子效率。同样,基于所得的Ir-1,Ir-2和Ir-3作为绿色发光磷光体,成功地制造了非掺杂可溶液加工的OLED。通过增加发射核边缘的咔唑树枝状分子的密度,可以显着降低固态状态下分子间相互作用引起的发光自猝灭。其中Ir-1的分解温度最高,高达308℃。同样,基于合成的Ir-1,Ir-2和Ir-3作为绿色发光磷光配合物,成功地制造了非掺杂可溶液加工的OLED。基于Ir-3的OLED表现出最佳性能,其最大发光效率为0.24 cd/A,最大亮度为2520 cd m-2。这项工作将为可溶液处理的非掺杂电致磷光器件的研发提供新思路。在第四章中,我们设计了基于二苯并噻吩-S,S-二氧和芴的超支化聚合物。芴类化合物是一种及其重要电致发光材料,因为其刚性平面联苯结构,可以得到一系列衍生化合物,二苯并噻吩-S,S-二氧(SO)是一个缺电子部分,具有吸电子性和高光致发光量子效率。两者结合有望得到优异性能的聚合物。在溶液中,不仅有芴的吸收峰,同时检测到铱离子的吸收峰,并且热力学性能和光学性能表现卓越。分子量分布均匀,且分布较窄,聚合物纯度较高。
张广辉[10](2020)在《基于蓝色热激活延迟荧光的白光有机发光二极管(WOLEDs)》文中研究说明近年来,有机发光二极管(OLEDs)的性能已经得到较大提高,并且有部分OLED产品开始商业化。但是,要想在未来完全取代无机发光二极管(LED),白光有机发光二极管(WOLEDs)还需在诸多方面有所改善,比如:器件效率、器件结构、制备工艺和制备成本等。本论文基于具有聚集诱导发光(AIE)特性的蓝色热激活延迟荧光材料(TADF)对白光器件结构进行了设计和优化,并在简化白光器件结构和制备工艺以及降低器件成本的情况下,成功制备了一系列高性能荧光/磷光杂化和全荧光WOLEDs。论文具体的研究工作如下:首先,将蓝色TADF材料m-ACSO2和黄光磷光材料PO-01结合,制备了一系列掺杂型荧光/磷光杂化WOLEDs。值得注意的是,m-ACSO2既作为蓝色发光体,又作为PO-01的主体材料。因此,和传统的双掺杂WOLEDs相比,本实验中采用的白光器件结构不仅简单高效,而且有效避免了其他主体材料的使用,从而降低了器件成本。优化后的白光器件实现了 64.3 lm/W的功率效率、61.4 cd/A的电流效率和20.9%的EQE。然后,引入磷光超薄发光层(UTL)结构,并将其和蓝色TADF材料2tCz2phCzBn结合,成功制备了一系列非掺杂型荧光/磷光杂化WOLEDs。在本实验中,我们先以PO-01为黄光磷光UTL,并探究了 PO-01 UTL的位置对互补色白光器件性能的影响。优化后的互补色WOLEDs实现了 67.0 lm/W的功率效率、51.2 cd/A的电流效率和19.3%的EQE。并且,在1000 cd/m2亮度下,器件CIE坐标值和 CRI 分别为(0.398,0.444)和 57。其次,我们分别以 Ir(ppy)2(acac)和 Ir(MDQ)2(acac)为绿光和红光UTL,并讨论了红光UTL的厚度对三基色白光器件性能的影响。最好的三基色WOLEDs实现了 48.3 lm/W的功率效率、36.1 cd/A的电流效率和16.6%的EQE。并且,在1000 cd/m2亮度下,器件CIE坐标值和CRI分别为(0.37,0.43)和82。和传统主客体掺杂技术相比,非掺杂UTL的使用进一步简化了器件结构,并进一步降低了制备成本。最后,将磷光UTL替换为橙红光TADF(3DMAC-BP)UTL,并将该荧光UTL和m-ACSO2结合,成功制备了非掺杂全荧光WOLEDs。与此同时,我们研究了3DMAC-BP UTL的位置对器件性能的影响。优化后的WOLED器件实现了 46.4 lm/W的功率效率、51.7cd/A的电流效率和24.2%的EQE。并且,在1000 cd/m2亮度下,器件CIE坐标值和CRI分别为(0.41,0.43)和81。更重要的是,该WOLED器件仅仅采用了三种有机材料,更进一步简化了器件结构。另外,TADF超薄层的采用能够更进一步降低器件成本。
二、科学家研发新型有机发光二极管(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、科学家研发新型有机发光二极管(论文提纲范文)
(1)基于高通量计算与机器学习的材料设计方法与软件的开发与应用(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 材料领域高通量计算工具概述 |
1.1.1 大型材料结构及物性计算数据库 |
1.1.2 现有高通量计算软件包 |
1.2 用于材料学领域的机器学习算法概述 |
1.2.1 监督学习算法 |
1.2.2 无监督学习算法 |
1.3 论文选题目的及意义 |
1.4 论文的结构安排 |
第二章 计算材料学的理论背景和物性计算方法 |
2.1 密度泛函理论概述 |
2.1.1 密度泛函理论的发展历史 |
2.1.2 Hohenberg-Kohn定理 |
2.1.3 Kohn-Sham方程 |
2.1.4 交换关联泛函 |
2.2 材料的第一性原理物性计算 |
2.2.1 材料的第一性原理物性计算概述 |
2.2.2 本文中涉及到的材料第一性原理物性计算 |
2.2.2.1 表面原子的STM图像 |
2.2.2.2 表面能 |
2.2.2.3 原子填充因子 |
2.3 结构描述符 |
2.3.1 材料的结构表征方法概述 |
2.3.2 本论文中涉及到的材料结构表征方法 |
2.3.2.1 原子成键键取向序列(BOO) |
2.3.2.2 原子位置平滑重叠(SOAP) |
2.4 新材料的计算设计方法 |
2.4.1 基于高通量计算的计算设计方法 |
2.4.2 基于结构预测的计算设计方法 |
2.4.3 基于机器学习的计算设计方法 |
第三章 开发机器学习辅助的高通量计算材料设计工具 |
3.1 参与开发机器学习辅助的高通量计算材料设计软件JAMIP |
3.1.1 开发背景 |
3.1.2 开发工具 |
3.1.3 开发细节 |
3.1.3.1 晶体结构的文本文件格式转换 |
3.1.3.2 结构原型数据库 |
3.1.3.3 百千级高通量计算任务测试 |
3.1.4 本节小结 |
3.2 基于无监督学习及高通量计算开发晶体结构原型生成软件SPGI及数据库LAE-ICSPD |
3.2.1 开发背景 |
3.2.2 开发工具 |
3.2.3 开发细节 |
3.2.3.1 创建LAE-ICSPD的流程概述 |
3.2.3.2 初始结构的筛选及预处理 |
3.2.3.3 结构局域原子环境的表征 |
3.2.3.4 聚类分析 |
3.2.3.5 无机晶体结构原型数据库LAE-ICSPD的创建 |
3.2.3.6 结构原型生成软件SPGI |
3.2.3.7 基于密度泛函理论的高通量计算 |
3.2.4 本节小结 |
3.3 结合机器学习与高通量计算的逆向晶体结构预测策略 |
3.3.1 逆向晶体结构预测的研究现状 |
3.3.2 可逆结构表征方法“二维切片格点图” |
3.3.3 结合监督学习与无监督学习的逆向晶体结构预测策略 |
3.3.4 本节小结 |
3.4 本章小结 |
第四章 自主研发的高通量计算方法与软件在设计半导体光电材料中的应用 |
4.1 高通量计算材料设计方法用于设计半导体光电材料的研究现状 |
4.2 JAMIP在研究半导体光电材料的结构及性质中的应用 |
4.2.1 JAMIP在研究钙钛矿材料CsPbBr_3表面中的应用 |
4.2.1.1 CsPbBr_3钙钛矿薄膜样本的实验合成方法及STM观测结果 |
4.2.1.2 高通量计算模拟表面原子STM图像的方法及结果 |
4.2.2 用JAMIP做高通量计算研究钙钛矿(5-AVA)_xMA_(1-x)PbI_3的稳定性.. |
4.2.2.1 (5-AVA)_xMA_(1-x)PbI_3钙钛矿的实验合成方法及稳定性测试 |
4.2.2.2 高通量计算辅助研究(5-AVA)_xMA_(1-x)PbI_3钙钛矿的稳定性 |
4.2.3 高通量计算二维层状硒化铟材料的电子性质 |
4.2.3.1 二维层状硒化铟材料的带隙值随层数的变化规律 |
4.2.3.2 二维层状硒化铟材料的电子迁移率随层数的变化规律 |
4.3 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读博士学位期间公开发表的学术论文 |
致谢 |
(2)高效长寿命有机分子材料的发光机制和性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 有机发光二极管简述 |
1.1.1 有机发光二极管的发展 |
1.1.2 器件结构及工作原理 |
1.2 传统发光材料 |
1.3 新型发光材料 |
1.3.1 延迟荧光材料 |
1.3.2 有机室温磷光材料 |
1.4 本论文研究目的和研究内容 |
第二章 理论方法 |
2.1 有机分子光物理过程 |
2.1.1 效率和寿命 |
2.1.2 辐射速率和无辐射速率 |
2.2 相关理论计算基础 |
2.2.1 最优泛函和极化连续介质模型调控 |
2.2.2 量子力学/分子力学计算方法 |
2.2.3 分子动力学 |
第三章 分子间相互作用对热活化延迟荧光分子发光性质的影响 |
3.1 研究背景 |
3.2 计算细节 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 跃迁属性和能差 |
3.3.2 ISC和 RISC速率 |
3.3.3 分子间相互作用和重组能 |
3.3.4 电荷载流子迁移率 |
3.4 本章小结 |
第四章 堆积效应对近红外分子的延迟荧光性质的影响 |
4.1 研究背景 |
4.2 计算细节 |
4.2.1 MD模拟 |
4.2.2 QM/ MM计算 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 分子几何结构 |
4.3.2 能级图与跃迁性质 |
4.3.3 HR因子与重组能 |
4.3.4 激发态动力学性质 |
4.4 结论 |
第五章 主客体对热活化延迟荧光分子发光性质的影响 |
5.1 研究背景 |
5.2 计算细节 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 前线分子轨道分析 |
5.3.2 F?rster能量传递过程 |
5.3.3 ISC 速率和RISC 速率 |
5.3.4 电荷转移率 |
5.4 本章小结 |
第六章 分子堆积对有机室温磷光分子发光性质的影响 |
6.1 研究背景 |
6.2 计算细节 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 几何结构与电子结构 |
6.3.2 能级图与跃迁性质 |
6.3.3 激发态动力学性质 |
6.4 本章小结 |
第七章 烷烃链的长短和数目对有机室温磷光分子发光性质的影响 |
7.1 研究背景 |
7.2 计算细节 |
7.3 结果与讨论 |
7.3.1 光物理性质 |
7.3.2 黄昆因子和重组能 |
7.3.3 烷烃链长度和数目对寿命和效率的影响 |
7.4 本章小结 |
第八章 结论与展望 |
8.1 工作总结 |
8.2 工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(3)多元Cu-In-Zn-S基半导体量子点的发光性能调控及其在电致发光二极管中的应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
序言 |
1 前言 |
1.1 研究背景 |
1.2 CuInS_2基量子点的基本性质和发光机理 |
1.2.1 晶体结构 |
1.2.2 发光机理 |
1.3 CuInS_2基量子点的发光性能优化 |
1.3.1 元素组分调控 |
1.3.2 元素梯度分布 |
1.3.3 纳米结构调控 |
1.4 量子点电致发光二极管的性能优化 |
1.4.1 结构优化 |
1.4.2 功能层的优化 |
1.4.3 量子点的优化 |
1.4.4 光萃取技术 |
1.5 本论文的研究内容和意义 |
2 四元Cu-In-Zn-S量子点的可控制备及发光性能调控 |
2.1 引言 |
2.2 实验与表征 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验方法 |
2.2.3 材料表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 结构形貌及组分表征 |
2.3.2 生长机理研究 |
2.3.3 发光性能调控 |
2.4 本章小结 |
3 四元Cu-In-Zn-S量子点的结构调控及发光性能优化 |
3.1 引言 |
3.2 实验与表征 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验方法 |
3.2.3 材料表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Zn前驱体用量对CIZS量子点纳米结构的影响 |
3.3.2 Zn前驱体用量对于晶体缺陷的影响 |
3.3.3 发光性能的优化 |
3.4 本章小结 |
4 基于Cu-In-Zn-S量子点电致发光二极管的性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验与表征 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验步骤 |
4.2.3 材料与器件表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 基于红黄绿三色CIZS量子点的电致发光二极管 |
4.3.2 基于黄色CIZS量子点与聚合物复合体系的白光电致发光二极管 |
4.4 本章小结 |
5 结论 |
附录 二维无铅Cs_2AgBiX_6(X=Cl, Br, I)双钙钛矿纳米片的合成及其在光催化CO_2还原反应中的性能 |
F1 前言 |
F2 实验部分 |
F2-1 实验材料 |
F2-2 实验步骤 |
F2-3 表征与测试 |
F3 结果与讨论 |
F3-1 合成方法示意图简述 |
F3-2 样品的表征 |
F3-3 二维形貌的形成机理 |
F3-4 多种卤化物的双钙钛矿纳米片的合成 |
F3-5 Cs_2AgBiBr_6在光催化CO_2还原上的应用 |
F4 本章小结 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)给受体型螺芳烃分子的合成及电致发光性质(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
引言 |
第一章 文献综述 |
1.1 OLED的基本原理及器件结构 |
1.1.1 有机电致发光的基本原理 |
1.1.2 OLED器件的结构 |
1.2 基于螺[芴-9,9′-氧杂蒽]单元的OLED材料研究进展 |
1.2.1 主体材料 |
1.2.2 荧光材料 |
1.2.3 磷光材料 |
1.3 苯并噻二唑单元构建的给受体型发射材料 |
1.3.1 基于苯并噻二唑的D-A-D型荧光材料 |
1.3.2 以苯并噻二唑为受体单元的D-π-A-π-D型荧光材料 |
1.4 课题设计思路和研究内容 |
第二章 实验中的试剂、仪器及测试方法 |
2.1 实验试剂 |
2.2 测试仪器 |
2.3 测试方法 |
2.3.1 光物理性质 |
2.3.2 电化学测试 |
2.4 电致发光器件制作 |
第三章 螺环给受体型荧光分子的设计与合成 |
3.1 化合物的制备及结构表征 |
3.1.1 合成路线 |
3.1.2 制备及结构表征 |
3.2 化合物的光物理和电化学性质 |
3.2.1 光物理性质 |
3.2.2 电化学性质 |
3.3 电致发光性能 |
3.3.1 掺杂结构器件性能 |
3.3.2 非掺杂结构器件性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 结论 |
参考文献 |
附录 |
硕士期间工作成果 |
(5)CdZnS(Se)合金化核壳量子点的可控合成及其在光电器件中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 有机发光二极管 |
1.3 无机稀土发光二极管 |
1.4 量子点发光二极管 |
1.4.1 量子点发光二极管器件 |
1.4.2 量子点发光二极管器件结构和机制 |
1.4.3 量子点在发光二极管器件应用中存在的问题 |
1.5 核壳结构量子点体系 |
1.5.1 Ⅰ型异质结构量子点 |
1.5.2 Ⅱ型异质结构量子点 |
1.5.3 准Ⅱ型异质结构量子点 |
1.5.4 异质结合金化量子点 |
1.6 选题缘由及主要研究内容 |
第2章 实验材料和测试表征 |
2.1 主要仪器与药品 |
2.1.1 量子点材料合成及器件制作的仪器与设备 |
2.1.2 量子点材料与QLED器件的表征设备 |
2.1.3 所需试剂与材料 |
2.2 量子点材料的合成与QLED器件的制备 |
2.2.1 量子点的合成 |
2.2.2 ITO玻璃的清洗 |
2.2.3 量子点薄膜的制备 |
2.2.4 QLED器件的制备 |
2.2.5 量子点太阳电池的制备 |
2.3 测试及表征方法 |
2.3.1 量子点材料的表征 |
2.3.2 QLED器件的表征 |
2.4 QLED器件性能的影响因素 |
2.4.1 老化条件对QLED器件性能的影响 |
2.4.2 测试温度对QLED器件性能的影响 |
2.4.3 保存环境对QLED器件性能的影响 |
第3章 一步法合成窄半峰宽蓝光CdZnS/ZnS量子点的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 CdZnS/ZnS核壳量子点的形貌和结构表征 |
3.3.2 量子点的光学性能表征 |
3.4 本章小结 |
第4章 阳离子交换辅助合成窄线宽、高量子产率的红光CdZnSe/ZnSe核壳量子点 |
4.1 前言 |
4.2 实验过程 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 离子交换减小发光线宽机理分析 |
4.3.2 结构性能 |
4.3.3 光学特性 |
4.4 本章小结 |
第5章 高亮度绿光CdZnSe/ZnSe合金化量子点的合成及其应用于QLED器件 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 CdZnSe/ZnSe量子点光学性能 |
5.3.2 量子点的TBP前处理以及高温PL性能表征 |
5.3.3 量子点LED器件性能 |
5.4 本章小结 |
第6章 Ⅱ型 CdZnS/ZnSe核壳合金化量子点的可控制备及其在光电器件中的应用 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 量子点光学性能和结构表征 |
6.3.2 Ⅱ型 Cd_(0.1)Zn_(0.9)S/ZnSe量子点性能表征 |
6.3.3 Ⅱ型 Cd_(0.1)Zn_(0.9)S/ZnSe的电荷传输性能研究 |
6.3.4 基于量子点的光电器件性能表征 |
6.4 本章小结 |
第7章 主要结论、创新点及展望 |
7.1 总结 |
7.2 论文创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
致谢 |
(6)香豆素衍生物高效发光材料的合成及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 有机电致发光发展简史 |
1.2 OLED发光机理 |
1.2.1 荧光OLEDs |
1.2.2 磷光OLEDs |
1.2.3 热激活延迟荧光OLEDs |
1.2.4 聚集诱导发光OLEDs |
1.3 OLED功能材料 |
1.3.1 OLED材料的分类 |
1.3.2 电极材料 |
1.3.3 空穴注入材料 |
1.3.4 空穴传输材料 |
1.3.5 发光层材料 |
1.3.6 电子传输材料 |
1.3.7 电子注入材料和阴极材料 |
1.3.8 载流子和激子阻挡材料 |
1.4 OLED器件结构 |
1.4.1 底发射,顶发射以及两侧发射 |
1.4.2 正置结构与倒置结构 |
1.5 OLED制备工艺 |
1.5.1 真空蒸镀法 |
1.5.2 湿法工艺 |
1.6 OLED性能参数 |
1.7 香豆素材料 |
1.8 本论文主要研究内容与研究意义 |
2 含多环芳烃桥联香豆素衍生物作为有机发光材料的合成与电致发光性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 材料设计 |
2.3 试剂与仪器 |
2.4 合成方法 |
2.5 性质表征 |
2.5.1 化合物的光物理性质 |
2.5.2 化合物的电化学性质 |
2.5.3 化合物的热稳定性 |
2.6 器件制备与表征 |
2.7 本章小结 |
3 含芳香咪唑基的香豆素衍生物作为有机发光材料的合成与电致发光性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 材料设计 |
3.3 试剂与仪器 |
3.4 合成方法 |
3.5 性质表征 |
3.5.1 化合物的光物理性质 |
3.5.2 化合物的电化学性质 |
3.5.3 化合物的热稳定性 |
3.6 器件制备与表征 |
3.7 本章小结 |
4 吩噻嗪和吩恶嗪对香豆素衍生物光物理性质的影响 |
4.1 引言 |
4.2 材料设计 |
4.3 试剂与仪器 |
4.4 合成方法 |
4.5 性质表征 |
4.5.1 化合物的光物理性质 |
4.5.2 化合物的热稳定性 |
4.5.3 化合物的电化学性质 |
4.5.4 化合物的PL瞬态衰减特性 |
4.6 本章小结 |
总结与展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
攻读学位期间的研究成果 |
(7)基于准二维钙钛矿的高效发光二极管的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
序言 |
1 引言 |
1.1 钙钛矿材料介绍 |
1.1.1 有机无机杂化钙钛矿材料 |
1.1.2 量子阱结构的有机无机杂化钙钛矿材料 |
1.2 有机无机杂化钙钛矿薄膜的制备方法 |
1.2.1 一步旋涂法 |
1.2.2 两步旋涂法 |
1.2.3 气相沉积法 |
1.3 钙钛矿发光二极管 |
1.3.1 钙钛矿发光二极管的基本工作原理 |
1.3.2 钙钛矿发光二极管的主要参数 |
1.4 钙钛矿发光二极管发展历程 |
1.5 准二维钙钛矿发光二极管性能影响因素 |
1.6 本论文主要研究工作 |
2 PEO钝化准二维钙钛矿对LED性能的影响 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 钙钛矿薄膜和电致发光器件制备 |
2.2 (PEA)_2MA_(n-1)Pb_nBr_(3n+1) 钙钛矿薄膜表征 |
2.2.1 (PEA)_2MA_(n-1)Pb_nBr_(3n+1) 钙钛矿薄膜的形貌特性 |
2.2.2 (PEA)_2MA_(n-1)Pb_nBr_(3n+1) 钙钛矿薄膜的光学特性 |
2.3 准二维钙钛矿(PEA)_2MA_2Pb_3Br_(10)与PEO复合薄膜表征 |
2.3.1 (PEA)_2MA_2Pb_3Br_(10):PEO薄膜的形貌特性 |
2.3.2 (PEA)_2MA_2Pb_3Br_(10):PEO薄膜的光学特性 |
2.4 准二维钙钛矿电致发光器件的光电性能研究 |
2.4.1 准二维钙钛矿电致发光器件结构设计 |
2.4.2 准二维钙钛矿电致发光器件的光电性能表征 |
2.5 本章小结 |
3 完善准二维钙钛矿发光层量子阱结构对LED性能的提高 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 实验仪器 |
3.1.3 钙钛矿薄膜和电致发光器件制备 |
3.2 不同阳离子准二维钙钛矿的光电性能研究 |
3.2.1 不同阳离子准二维钙钛矿薄膜的光学特性 |
3.2.2 不同阳离子准二维钙钛矿电致发光器件的光电性能 |
3.3 不同组分相(PEA)_2FA_(n-1)Pb_nBr_(3n+1) 钙钛矿光电性能研究 |
3.3.1 不同组分相(PEA)_2FA_(n-1)Pb_nBr_(3n+1) 钙钛矿薄膜的光学特性 |
3.3.2 不同组分相(PEA)_2FA_(n-1)Pb_nBr_(3n+1) 钙钛矿电致发光器件光电性能 |
3.4 PEABr表面修饰改善准二维钙钛矿薄膜的量子阱结构 |
3.4.1 PEABr表面修饰准二维钙钛矿薄膜的形貌特性 |
3.4.2 PEABr表面修饰准二维钙钛矿薄膜的光学特性 |
3.4.3 PEABr表面修饰准二维钙钛矿电致发光器件的光电性能 |
3.5 本章小结 |
4 Cs掺杂准二维钙钛矿发光层对LED效率roll-off的抑制 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 实验材料和实验仪器 |
4.1.2 钙钛矿薄膜和电致发光器件制备 |
4.2 基于(PEA)_2FA_2Pb_3Br_(10)电致发光器件电调制荧光的研究 |
4.2.1 基于(PEA)_2FA_2Pb_3Br_(10)电致发光器件的效率roll-off现象 |
4.2.2 基于(PEA)_2FA_2Pb_3Br_(10)电致发光器件的电调制荧光研究 |
4.3 Cs掺杂准二维钙钛矿薄膜特性的研究 |
4.3.1 (PEA)_2FA_(2-x)Cs_xPb_3Br_(10)薄膜的形貌特性 |
4.3.2 (PEA)_2FA_(2-x)Cs_xPb_3Br_(10)薄膜的光学特性 |
4.3.3 (PEA)_2FA_(2-x)Cs_xPb_3Br_(10)薄膜的激子束缚能 |
4.4 Cs掺杂准二维钙钛矿电致发光器件特性的研究 |
4.4.1 基于(PEA)_2FA_(2-x)Cs_xPb_3Br_(10)的电致发光器件结构 |
4.4.2 基于(PEA)_2FA_(2-x)Cs_xPb_3Br_(10)电致发光器件的光电性能 |
4.5 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间的科研成果 |
学位论文数据集 |
(8)有机红光材料的分子设计及其应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 有机发光材料概述 |
1.1.1 发光基本原理 |
1.1.2 分子结构对发光性能影响 |
1.2 有机红光材料概述 |
1.2.1 有机红光材料在屏幕显示领域的研究概述 |
1.2.2 有机红光材料在催化、生物领域的研究概述 |
1.3 蒽醌类发光材料 |
1.3.1 蒽醌类发光材料概述 |
1.3.2 蒽醌材料发展研究概述 |
1.4 卟啉类发光材料 |
1.4.1 卟啉类发光材料概述 |
1.4.2 卟啉材料发展研究概述 |
1.5 课题的目的与意义 |
第2章 实验试剂仪器及测试方法 |
2.1 实验试剂及药品 |
2.2 实验测试仪器 |
2.3 实验测试方法 |
2.3.1 聚集态发光性能测试 |
2.3.2 溶剂化性能测试 |
2.3.3 电化学性能测试 |
2.3.4 活性氧测试 |
2.3.5 细胞实验测试 |
2.3.6 有机电致发光器件制备 |
第3章 蒽醌类衍生物的合成表征及应用 |
3.1 引言 |
3.2 DATPE、TATPE和 NTAPE的合成表征及光谱研究 |
3.2.1 化合物的合成及表征 |
3.2.2 热稳定性测试 |
3.2.3 电化学性能测试 |
3.2.4 聚集态发光性能测试 |
3.2.5 溶剂化性能测试 |
3.3 DATPE、TATPE和 NTAPE的电致发光性能研究 |
3.3.1 蒸镀薄膜的荧光寿命测试 |
3.3.2 电致发光性能测试 |
3.4 DA3CZ和 DA9CZ的合成表征及光谱研究 |
3.4.1 化合物的合成及表征 |
3.4.2 热稳定性测试 |
3.4.3 电化学性能测试 |
3.4.4 聚集态发光性能测试 |
3.4.5 溶剂化性能测试 |
3.5 DA3CZ、DA9CZ的电致发光性能研究 |
3.5.1 蒸镀薄膜的荧光寿命测试 |
3.5.2 化合物的ΔEst测试及理论计算 |
3.5.3 电致发光性能测试 |
3.6 本章小结 |
第4章 卟啉及其金属络合物的合成表征及应用 |
4.1 引言 |
4.2 TBPP、TBPP-Zn、TBPP-Ni的合成表征及光谱研究 |
4.2.1 化合物的合成及表征 |
4.2.2 电化学性能测试 |
4.2.3 聚集态发光性能测试 |
4.2.4 溶剂化性能测试 |
4.2.5 活性氧性能测试 |
4.3 TSPP、TSPP-Zn、TSPP-Ni的合成表征及光谱研究 |
4.3.1 化合物的合成及表征 |
4.3.2 电化学性能测试 |
4.3.3 聚集态发光性能测试 |
4.3.4 溶剂化性能测试 |
4.3.5 活性氧性能测试 |
4.4 TBPP-Zn的生物实验性能研究 |
4.4.1 TBPP-Zn的细胞毒性测试 |
4.4.2 TBPP-Zn的细胞成像实验 |
4.5 本章小结 |
第5章 结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(9)基于二苯并噻吩基团铱配合物和聚合物的合成及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
前言 |
1.1 有机电致发光 |
1.1.1 有机电致发光器件发展 |
1.1.2 有机电致发光器件的基本原理 |
1.1.3 有机电致发光器件的结构 |
1.1.3.1 单层有机致电发光器件 |
1.1.3.2 双层有机致电发光器件 |
1.1.3.3 三层有机致电发光器件 |
1.2 磷光铱配合物 |
1.2.1 磷光三线态OLEDs |
1.2.2 铱配合物的有机磷光材料 |
1.2.3 磷光铱(Ⅲ)配合物的种类 |
1.3 有机电致发光材料超支化聚合物的研究进展 |
1.3.1 芴在有机光电的应用 |
1.3.2 二苯并噻吩-S,S-二氧类荧光化合物在有机光电的应用 |
1.3.3 聚合物磷光材料 |
1.3.4 超支化磷光材料 |
1.4 研究内容 |
1.5 本文创新 |
1.6 实验药品 |
1.7 测量与表征方法 |
第二章 新型含磷光铱配合物的白色有机发光器件 |
2.1 前言 |
2.2 背景 |
2.3 实验部分 |
2.4 理论计算 |
2.5 制作和测量 |
2.6 结果与讨论 |
2.6.1 合成与表征 |
2.6.2 光物理性质 |
2.6.3 电化学性质 |
2.6.4 热性能 |
2.6.5 电致发光器件 |
2.7 本章小结 |
第三章 可溶液加工的含咔唑基团铱配合物的绿色有机发光二极管 |
3.1 绪言 |
3.2 背景技术 |
3.3 化合物的合成 |
3.3.1 2CzC6Ph-B的合成 |
3.3.2 Ir-1 的合成 |
3.3.3 Ir-2和Ir-3 的合成 |
3.4 制作和测量 |
3.5 结果与讨论 |
3.5.1 光物理性质 |
3.5.2 电化学性质 |
3.5.3 热性能 |
3.5.4 电致发光器件 |
3.6 本章小结 |
第四章 含二苯并噻吩-S,S-二氧的超支化磷光聚合物 |
4.1 前言 |
4.2 聚合物的合成 |
4.2.1 单体的合成 |
4.2.2 聚合物的合成 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 光物理性质 |
4.3.2 热性能 |
4.3.3 聚合物的基础性能 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
在读期间公开发表的论文 |
(10)基于蓝色热激活延迟荧光的白光有机发光二极管(WOLEDs)(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 OLED的基本介绍 |
1.2.1 OLED的发展历史 |
1.2.2 OLED的基本结构 |
1.2.3 OLED的工作原理 |
1.2.4 OLED的主要性能参数 |
1.3 WOLED的制备办法以及目前存在的问题 |
1.3.1 WOLED的制备办法 |
1.3.2 WOLED目前存在的问题 |
1.4 本论文的主要研究内容与选题意义 |
1.4.1 本论文的主要研究内容 |
1.4.2 选题意义 |
1.5 参考文献 |
第二章 OLED器件基本制备流程和相关材料的表征 |
2.1 OLED器件基本制备流程 |
2.1.1 ITO的清洗 |
2.1.2 有机功能层和金属电极的蒸镀 |
2.1.3 OLED封装 |
2.1.4 OLED器件性能测试 |
2.2 有机材料的性能表征 |
2.3 本章小结 |
2.4 参考文献 |
第三章 基于掺杂的荧光/磷光杂化WOLEDs的研究 |
3.1 引言 |
3.2 单色蓝光OLED器件的研究 |
3.2.1 单色蓝光OLED器件结构设计 |
3.2.2 结果和讨论 |
3.3 以蓝色TADF材料为主体材料的黄光OLED器件的研究 |
3.3.1 黄光OLED器件结构设计 |
3.3.2 结果和讨论 |
3.4 基于蓝色TADF材料的暖白光OLED器件的研究 |
3.4.1 暖白光OLED器件结构设计 |
3.4.2 结果和讨论 |
3.5 本章小结 |
3.6 参考文献 |
第四章 基于非掺杂的荧光/磷光杂化WOLEDs的研究 |
4.1 引言 |
4.2 单色蓝光OLED器件的研究 |
4.2.1 单色蓝光OLED器件结构设计 |
4.2.2 结果和讨论 |
4.3 基于蓝色TADF和磷光超薄层的互补色WOLED器件的研究 |
4.3.1 互补色WOLED器件结构设计 |
4.3.2 结果和讨论 |
4.4 基于蓝色TADF和磷光超薄层的三基色WOLED器件的研究 |
4.4.1 三基色WOLED器件结构设计 |
4.4.2 结果和讨论 |
4.5 本章小结 |
4.6 参考文献 |
第五章 基于非掺杂的全荧光WOLEDs的研究 |
5.1 引言 |
5.2 基于蓝色TADF材料的单色OLED器件的研究 |
5.2.1 单色蓝光OLED器件结构设计 |
5.2.2 结果和讨论 |
5.3 基于橙红色TADF材料的单色超薄OLED器件的研究 |
5.3.1 橙红色超薄OLED器件结构设计 |
5.3.2 结果和讨论 |
5.4 非掺杂全荧光WOLED器件的实现和发光机理的分析 |
5.4.1 非掺杂全荧光WOLED器件结构设计 |
5.4.2 结果和讨论 |
5.5 橙红光超薄层的位置对全荧光WOLED器件性能的影响 |
5.5.1 器件结构设计 |
5.5.2 结果和讨论 |
5.6 本章小结 |
5.7 参考文献 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 研究展望 |
攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文 |
致谢 |
四、科学家研发新型有机发光二极管(论文参考文献)
- [1]基于高通量计算与机器学习的材料设计方法与软件的开发与应用[D]. 罗树林. 吉林大学, 2021(01)
- [2]高效长寿命有机分子材料的发光机制和性能研究[D]. 张雨辰. 山东师范大学, 2021(12)
- [3]多元Cu-In-Zn-S基半导体量子点的发光性能调控及其在电致发光二极管中的应用研究[D]. 刘振洋. 北京交通大学, 2021
- [4]给受体型螺芳烃分子的合成及电致发光性质[D]. 谭艳梅. 沈阳化工大学, 2020(02)
- [5]CdZnS(Se)合金化核壳量子点的可控合成及其在光电器件中的应用[D]. 张婷婷. 云南师范大学, 2020(12)
- [6]香豆素衍生物高效发光材料的合成及性能研究[D]. 李艳梅. 兰州交通大学, 2020(01)
- [7]基于准二维钙钛矿的高效发光二极管的研究[D]. 毕文涛. 北京交通大学, 2020
- [8]有机红光材料的分子设计及其应用研究[D]. 佟佳霖. 沈阳工业大学, 2020(01)
- [9]基于二苯并噻吩基团铱配合物和聚合物的合成及性能研究[D]. 刘志谦. 江西师范大学, 2020(10)
- [10]基于蓝色热激活延迟荧光的白光有机发光二极管(WOLEDs)[D]. 张广辉. 苏州大学, 2020(02)
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