基于分子尺度异质结给受体复合物共晶的有机发光晶体管的制备及性能研究

This project will focus on the investigation of organic “molecular-level heterojunction” donor-acceptor complex and its application in organic light-emitting transistors, find the selectivity and energy level adjusting to different acceptors of the supramolecular complex system to synthesize optimized packing donor-acceptor cocrystals or crystalline films. And we will study the changes in the packing modes, energy level and optical properties for the insertion of acceptor molecules, manufacture the corresponding organic light-emitting transistors using donor-acceptor complex as the active organic semiconductor, then characterize the charge transport and emitting property, finally try to balance the charge injection and luminescent efficiency. This project will provide us a novel approach in organic light-emitting transistor and functional materials to realize the effective combination of ambipolar transport and luminescence based on such donor-acceptor complex materials, which will show great potential in diverse organic photoelectric devices.

本课题将深入研究分子尺度异质结有机给受体复合物在有机发光晶体管中的应用，探索有机给受体复合物对受体的选择性及能级调控以制备优化堆积的给受体共晶或晶态薄膜；并研究受体分子的加入对原有分子堆积模式、能级的影响及光学性质的变化，构筑基于有机给受体复合物的有机发光晶体管，测试其电荷输运和发光性能，在载流子注入和发光效率之间找到平衡点，以开发其在新型柔性彩色显示方面的潜在应用。通过本课题的研究，开发新型有机光电功能材料以制备有机发光晶体管，实现有机给受体复合物材料的发光及双极性电荷输运的有效结合来制备高效有机发光晶体管，为多功能光电器件的研究和生产提供参考。

有机发光晶体管器件将发光和控制两部分集成到同一个器件中,不仅可以提高器件的集成度,简化更可以提高能量的利用效率。另外，其在基础研究方面也有重要意义,可以利用它来研究有机半导体材料的基本光电特性。我们利用 “超分子化学修饰策略”，实现有机给受体复合物的配比、堆积模式及电荷输运性能的调控。拓展给体分子组分，首次发展了不对称性的四氰基氮杂芴衍生物受体材料，实现新型有机给受体半导体家族的有效拓展。通过简单的多型调制方法来调节复合物体系的内部排布方式，得到电学、光响应性能完全不同的复合物共晶体，并研究其构效关系。通过溶液法、固相法得到不同受体单元识别、络合的给受体复合物，除了好的电荷输运性能外，通过各向异性的结合能、稳定性等差异来可以实现受体分子逐级释放或整体分解。最后把强发光、高电荷输运能力有效地结合起来，尝试了不同的体系、不同的器件构型，争取获得性能优良的发光晶体管器件。虽然最后没有获得高效的给受体复合物基发光晶体管器件，但发光及性能两方面都取得了较好的进展，后续会继续克服困难争取得到优秀的给受体复合物基发光晶体管器件。