表面包覆铂基磁性合金纳米粒子掺杂的有机发光二极管研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61307030
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    27.0万
  • 负责人：
    董清晨
  • 依托单位：
    太原理工大学
  • 学科分类：
    F0501.光学信息获取、显示与处理
  • 结题年份：
    2016
  • 批准年份：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2016-12-31

项目摘要

High power efficiency is one of the key technical challenges organic light-emitting diode (OLED) faces for commercialization. Incorporation of noble metal nanoparticles (NPs) or magnetic NPs into the active organic emissive layer can help to boost the power efficiency. This is achieved through the coupling of the localized surface plasmon resonance (LSPR), formed on the surface of metal NPs, with the electroluminescence within the OLED. The use of magnetic NPs is favorable for the efficient operation of OLED through effective combination of opposite charge carriers in the emissive layer. However, the presence of metal NPs and magnetic NPs can also induce exciton quenching. In this project, we intend to study the high efficiency OLEDs using carbon-coated core/shell NPs (i.e. FePt@C, CoPt@C, NiPt@C). The carbon-coated core/shell NPs, synthesized by pyrolysis of bimetallopolymer, possess both LSPR and magnetic effects, and also enable to prevent exciton quenching. The aim of the work is to realize high efficiency OLED by optimizing NP doping into the active emissive layer. We will design and also synthesize different carbon-coated core-shelled NPs that can be solution-processed for application in OLEDs, understand the effects of sizes and concentration of NPs on exciton quenching in OLEDs, optimize the core-shell NP structures and study the performance enhancement of NP-doped OLEDs compared to a conventional control OLED through theoretical simulation and experimental optimization.
如何提高有机发光二极管(OLED)的功率效率是其市场化应用面临的关键问题之一。贵金属纳米粒子和磁性纳米粒子掺杂到OLED发光层中都可以提高功率效率，前者是通过金属纳米粒子表面激发产生的局域表面等离子体共振效应同发射能量耦合实现，后者是由于磁性纳米粒子可以加速反极性电荷载体重组，使磁性掺杂OLED的功率效率更高。本项目基于铂基双核金属聚合物经高温可控分解后生成表面碳包覆的铂基磁性合金纳米粒子（如FePt@C，CoPt@C，NiPt@C等），其中包覆层可防止激子在金属纳米颗粒表面发生淬灭，而合金纳米粒子同时具有磁效应和表面等离子体效应，将其掺杂进OLED器件发光层中，利用两者协同作用有望更有效的提高功率效率。本工作致力于研究磁性合金纳米粒子及其尺寸、掺杂浓度在OLED器件中的影响机制，并通过理论计算建立掺杂改性前后材料界面性能变化与OLED功率效率的关系模型，使得本项目具有学术和应用双重价值。

结项摘要

近年来，有机发光二极管由于其在平板显示、固态照明、虚拟现实等领域的极具前景的商业应用价值而受到广泛关注。然而，有机发光二极管的实际应用仍面临着可满足工业化要求的效率和器件寿命的挑战。本项目中，通过将表面碳包覆的磁性合金纳米粒子以仅仅0.5 wt ‰的低浓度掺杂到荧光OLED器件空穴传输层中，便可实现电致发光效率48.5%的提高。同时本项目深入研究了合金纳米粒子的磁性，光散射效应，局域表面等离子共振效应在OLED器件中的作用机制。研究发现，合金纳米粒子的磁性可以增加激子在总载流子中的比例以及单线态在激子中的比例，而合金纳米粒子的表面等离子体和激子耦合可以有效增加激子的产生，同时表面等离子体和激子的耦合可以有效增加束缚在波导模式中的光提取。此外，纳米粒子的散射作用可以改变由于全反射造成的束缚在波导模式中的光入射角，从而提高光提取效率。总之，本研究结果表明利用磁性合金纳米粒子制备有机/无机复合空穴传输层是一种可以有效提高OLED和其它类似发光器件的电致发光效率的途径。

项目成果

期刊论文数量（17）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
A novel spiro-annulated host based on carbazole with good thermal stability and high triplet energy for efficient blue and green phosphorescent organic light-emitting diodes
一种基于咔唑的新型螺环主体，具有良好的热稳定性和高三线态能量，用于高效蓝色和绿色磷光有机发光二极管
  • DOI：
    10.1016/j.dyepig.2015.11.017
  • 发表时间：
    2016-03
  • 期刊：
    Dyes and Pigments
  • 影响因子：
    4.5
  • 作者：
    Xiang, Ning;Dong, Qingchen;Huang, Jinhai;Su, Jian-Hua
  • 通讯作者：
    Su, Jian-Hua
Co-containing and Pt-containing polymer blend to ferromagnetic CoPt NPs: Synthesis, characterization and patterning study by nanoimprint lithography
含 Co 和含 Pt 聚合物共混物与铁磁 CoPt 纳米颗粒：通过纳米压印光刻进行合成、表征和图案化研究
  • DOI：
    10.1016/j.jorganchem.2016.07.015
  • 发表时间：
    2016-09
  • 期刊：
    Journal of Organometallic Chemistry
  • 影响因子：
    2.3
  • 作者：
    Liang, Wenqing;Liang, Wenting;Dong, Qingchen;Dong, Chuan
  • 通讯作者：
    Dong, Chuan
Optical and Electroluminescent Studies of White-Light-Emitting Copolymers Based on Poly(9,9-dioctylfluorene) and Fluorenone Derivatives
基于聚(9,9-二辛基芴)和芴酮衍生物的白光发射共聚物的光学和电致发光研究
  • DOI：
    10.1002/macp.201400070
  • 发表时间：
    2014-06
  • 期刊：
    Macromolecular Chemistry and Physics
  • 影响因子：
    2.5
  • 作者：
    Qingchen Dong
  • 通讯作者：
    Qingchen Dong
Synthesis, Characterization and Electrochemistry of Some Metal Carbonyl Clusters Derived from Ferrocenylethynylpyridine
二茂铁乙炔基吡啶衍生的一些金属羰基簇的合成、表征和电化学
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    Journal of Cluster Science
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Lau, Pui-Ling;Zhu, Nian-Yong;Lo, Yih Hsing;Li, Hua
  • 通讯作者：
    Li, Hua
Antifungal study of substituted 4-pyridylmethylene-4 '-aniline Schiff bases
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Rsc Advances
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
    Wong, W. -Y.;Dong, Q. -C.;Bian, Z. -X.;Chui, C. -H.
  • 通讯作者：
    Chui, C. -H.

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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