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项目名称： 有机纳米材料在显示器件中的应用及相

起止年限：依托部门：关原理

黄维 南京邮电大学 2009.1至2013.8 教育部

首席科学家：

一、研究内容

1、有机纳米光电材料的分子设计与可控合成

有机纳米光电材料的分子设计与可控合成主要集中在制备高迁移率纳米尺度有机半导体材料，有机纳米薄膜发光材料，有机纳米带隙调控材料，有机纳米电极材料及界面修饰材料。

（1）纳米尺度有机半导体材料

蒸镀型纳米尺度有机半导体材料：主要发展线性、盘状和球状有机共轭分子，特别是一维、二维和三维有机纳米半导体材料；

溶液加工型有机纳米半导体材料：特别是在5?30 nm尺寸范围、单分散的有机共轭小分子、共轭寡聚物以及结构明确的树枝状纳米共轭分子等；

自组织或自组装特性的有机纳米晶体材料：着重发展分子间具有???相互作用和电荷转移相互作用的共轭分子，引入氢键等弱相互作用、液晶性等自组装特性有机纳米晶体材料。

（2）有机纳米薄膜发光材料

有机材料处于纳米尺度时，具有发光增强、蓝移及谱带变窄等特性，因

此，有机纳米材料作为发光活性材料具有潜在的优势。项目拟针对有机纳米材料的发光特性，从以下几个方面展开工作：

高发光效率有机纳米薄膜材料：主要发展荧光和磷光型树枝状过渡金属配合物纳米光电显色介质、高效率和窄谱带三基色有机纳米发光材料和相关电子/空穴注入与传输材料、结构可调控的光电活性嵌段高分子纳米显色介质；

高发光纯度有机稀土薄膜材料：主要发展能高纯度发射红、绿、蓝三基色的有机稀土络合物发光材料，并通过化学方法引入相关电子/空穴注入与传输基团，提高器件的发光纯度及效率；

高效稳定的共轭高分子薄膜材料：主要发展高分子量、分子量分布窄且结构规整的共轭类高分子，通过引入大的刚性取代基（如：螺环等芳香基团）抑制聚

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集体的形成，提高了材料的发光效率和光谱稳定性，同时提高了材料的玻璃化温度；

有机/无机杂化纳米半导体材料，特别是发光材料及电荷传输材料：解决有机发光材料的迁移率偏低及有机发光材料发射光谱宽带来的色纯度下降的等问题；同时研究有机/无机杂化纳米光电材料的溶液加工技术。

（3）有机纳米带隙调控材料

改变线型有机纳米材料的p-n单元来调节材料的带隙宽度：通过调节片断的共轭长度以及两者之间的连接方式使共轭分子上电子云的转移，由此改变纳米共轭分子的轨道能级；

合成支化的p-n有机嵌段有机共轭分子来调节材料的轨道能级：通过将高度非平面构筑单元引入到共轭分子中，可有效地抑制有机分子的结晶，从而减少分子间聚集体和激基复合物的形成，以此调节有机纳粹材料的带隙宽度；

通过理论模型来计算预测p-n有机分子的电子能级：如以p-段和n-段的共轭寡聚物作为模型化合物，对其光电物理性能随轨道能级变化情况进行了模拟计算，进而设计出具有特定能级的p-n有机分子材料；

通过合成结构明确的p-n 嵌段寡聚物来调节材料的能级高度：寡聚物分子的特点是在一维方向上集成了分子的共轭长度和分子的p-n嵌段双重特性,引入独立的p-型臂和n-型臂，可实现电子和空穴传输的独立同步平衡。

（4）有机纳米电极材料及界面修饰材料

传统金属氧化物（如：ITO等）导电玻璃的表面修饰：用紫外线引发、静电自组装等方法修饰金属氧化物表面，调节电极功函数、界面接触电阻、界面稳定性、载流子复合和分离等界面因素；

碳纳米管和其他碳基纳米材料，特别是C60衍生物的化学与物理修饰：如与耐热性高分子的复合组装、成型加工，发展传统无机导电玻璃（ITO）的替代基板，为通过薄膜打印技术实现全印刷加工提供材料保障；

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