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有机光电材料中硼配合物的应用

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1. 引言 有机硼化学位移在发光材料上去的巨大进展,是因为强发光性和高的载流子迁移率。硼桥分子的结构是π 共轭,而且易修饰,设计出一些不错的分子,并广泛应用在有机光电方面,如有机发光二极管[1-2]、有机场效应晶体管[3-5]、光敏材料[6-12]、成像材料[13]、传感器[14-19]。有机硼分子中,螯合配体的富 π 电子与硼部分的空 p 轨道结合,形成电子离域和刚性π 共轭结构,这种环状结构不仅含有π 共轭结构加强光发射,而且通过降低最低电子未占据轨道 LUMO 能级,从而改变电子态,增加电子亲和性。配体类型和取代基性质会影响到螯合物间 π→ π*的电子转移和激发过程时取代基到螯合基团的电子转移,对配体和硼中心的光物理和电学性质都有很大影响。在过去十年里,研究了许多硼配合物,如8-羟基喹啉化合物和2-吡啶苯化合物及其衍生物,它们的荧光效率高且范围宽,从深蓝色到近红色。有些有机硼化合物已经很好的作为有机光电材料的发光材料和电子转移材料。 在这篇综述中,我们主要介绍可用于有机光电材料的有机硼分子设计和性能研究,根据配体的不同将硼配合物分成几部分进行综述,并对该领域的发展前景进行了展望。本文给出有机硼化学物分子设计和有机光电材料应用的最基本观点,有机硼的分子结构和光电性质有待于进一步研究。 2. 有机光电器件 有机光电学领域主要涉及有机材料的电子结构、能量传递、电子转化、光电转化机理及相关器件的制备,是化学、材料和电子学科的高度交叉的研究方向[6-7]。目前,人们基于有机光电学原理制备了多种光电器件,其中有机半导体在有机发光二极管(organic light-emitting diodes, OLEDs)、有机场效应晶体管(organic field-effect transistors, OFET)、有机太阳能电池(organic solar cells,OSCs)等均展现了诱人的应用前景(如图1)。 图1.有机光电器件及应用:(a,b)有机发光二极管(c,d)有机场效应晶体管(e,f)有机太阳能电池 Fig.1 Applications of organic optoelectronic dev ices: (a,b)OLED(c,d)OFET(e,f)OPVC 1.1 有机场效应晶体管(OFETs) 自上1986年Tsu mu ra, A.等人首次报导聚噻吩具有场效应性能以来[8],OFET 相关的功能材料开发、器件制备工艺优化和多功能应用研究引起了国际知名科研院所的广泛关注。经过几十年的发展,OFET 的性能指标有了很大的突破,初步满足了在电子纸、传感器、射频标签、有源平板显示器的驱动等领域的应用需求[9-...

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