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田文晶教授近年來完成的項(xiàng)目及科研成果
來源:田文晶教授個(gè)人網(wǎng)站 發(fā)布日期:2009-03-10

1994年以來,田文晶教授作為負(fù)責(zé)人完成一項(xiàng)國家自然科學(xué)青年基金項(xiàng)目電注入發(fā)光聚合物的能帶工程1995-1997),一項(xiàng)國家自然科學(xué)基金重大項(xiàng)目子課題有機(jī)/聚合物光電信息材料的光電性能及相關(guān)物理過程研究1997-2000),項(xiàng)國家自然科學(xué)基金委國際合作項(xiàng)目有機(jī)聚合物光電功能材料的設(shè)計(jì)合成及其光伏特性研究2006-2008),一項(xiàng)吉林省科技計(jì)劃發(fā)展項(xiàng)目 有機(jī)聚合物光電功能材料載流子遷移率的研究2006-2008),以及長春市科技計(jì)劃項(xiàng)目有機(jī)聚合物光伏(太陽能)電池的研究2007-2008)。兩項(xiàng)國家自然科學(xué)基金委面上項(xiàng)目各向異性有機(jī)聚合物發(fā)光與傳輸材料的制備及性能研究2001-2003)、共軛聚合物給體/分子受體復(fù)合體系的制備及光伏特性研究2005-2007),一項(xiàng)吉林省科技計(jì)劃發(fā)展項(xiàng)目共軛聚合物光伏材料與器件的研究2005-2007),作為學(xué)術(shù)骨干完成3項(xiàng)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,2項(xiàng)國家“863”項(xiàng)目,1項(xiàng)國家教育部骨干教師團(tuán)隊(duì)基金。2002年,作為學(xué)術(shù)骨干的研究成果新型有機(jī)電致發(fā)光材料的基礎(chǔ)研究獲得中國高校科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)(沈家驄、馬於光、王悅、田文晶、吳英)。2006年入選教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃。

近年來發(fā)表學(xué)術(shù)論文80多篇,其中SCI論文60余篇,被引用100余次。培養(yǎng)博士研究生12名(畢業(yè)6名,在讀6名),碩士研究生18名(畢業(yè)9名,在讀9名),主要研究成果如下:

建立了有機(jī)聚合物材料體系的能級(jí)結(jié)構(gòu)的表征方法,研究了大量有機(jī)/聚合物光電功能材料的能級(jí)結(jié)構(gòu),結(jié)合量子化學(xué)計(jì)算,探討了不同取代基及不同分子結(jié)構(gòu)與構(gòu)象對其能級(jí)結(jié)構(gòu)的影響,得到了一系列對有機(jī)/聚合物光電功能材料的分子設(shè)計(jì)與器件設(shè)計(jì)有指導(dǎo)意義的結(jié)果。          近幾年來,在有機(jī)聚合物電致發(fā)光方面,田文晶教授研究組設(shè)計(jì)合成了新型給受體型發(fā)光材料和共軛樹枝狀發(fā)光材料,研究了材料的光物理性質(zhì)和電致發(fā)光性能。并通過PVK與新型藍(lán)光材料Cz6F之間形成的電致激基復(fù)合物,實(shí)現(xiàn)了高色純度的白光電致發(fā)光器件。具體研究成果如下:

1.設(shè)計(jì)合成了四種新型的的具有分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移性質(zhì)的給受體(D-π-A)分子,它們的受體均為二硫縮烯酮,給體選擇具有不同給電子能力的咔唑三苯胺、NN-二甲基苯甲胺和吩噻嗪,通過對其光譜性質(zhì)和其與PVK摻雜體系的光致發(fā)光和電致發(fā)光性質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn),改變D-π-A分子中不同給電子能力的給體基團(tuán),可以調(diào)控其帶隙,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對D-π-A分子發(fā)光峰位的調(diào)節(jié);給電子基團(tuán)空間立構(gòu)效應(yīng)越高,其熒光量子效率越高;在摻雜體系的光致發(fā)光和電致發(fā)光中,PVKD-π-A分子之間都發(fā)生了有效的能量轉(zhuǎn)移,并隨給受體分子中給體的給電子能力增加發(fā)光峰位逐漸紅移。當(dāng)PVKTKD摻雜比為6%時(shí),電致發(fā)光器件發(fā)光亮度為729.1cd/m2時(shí),發(fā)光效率達(dá)到1.75cd/A

2.采用簡單的收斂法合成了以三苯胺為外圍基團(tuán),分別以三苯苯、苯、茚和蒽等基團(tuán)做為中心核的共軛樹枝狀分子。這類化合物具有較好的溶解性、熱穩(wěn)定性和較高的熒光量子效率。其中以三苯苯為核,外圍通過雙鍵接的樹枝狀分子TPB-TPA3TPB-TPA9玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)大于130,熒光量子效率為100%,同時(shí)研究表明,它們的空穴傳輸能力和經(jīng)典空穴傳輸材料NPB相當(dāng),并可以通過調(diào)節(jié)樹枝狀分子的外圍基團(tuán)和代數(shù)來調(diào)控分子的空穴傳輸能力。以茚為核的樹枝狀分子Tr-TPA3Tr-TPA9玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)大于130,熒光量子效率分別為100%82.7%,且具有比以三苯苯為核的樹枝狀分子具有更好的空穴傳輸能力。更為有趣的是,以蒽為核的樹枝狀分子An-TPA2, An-TPA6An-TPA14,在溶液狀態(tài)下基本不發(fā)光,而在固態(tài)的時(shí)候有強(qiáng)烈的熒光,這是首次發(fā)現(xiàn)樹枝狀分子具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光的現(xiàn)象。同時(shí)它們也具有更高的熱穩(wěn)定性,熱分解溫度都在450以上。由于它具有較高的分子量和良好的溶解性,可以通過溶液旋涂制備器件。

3.研究了新型以芴為中心通過碳碳三鍵連接的齊聚咔唑分子(Cz6F)與PVK摻雜體系的光致發(fā)光和電致發(fā)光性能,制備了結(jié)構(gòu)為ITO/PEDOT/ PVKCz6F(1:1)/Alq3/Al,色坐標(biāo)為(0.300.33)的白光電致發(fā)光器件。研究表明,電致發(fā)光光譜中藍(lán)光區(qū)域的發(fā)射歸結(jié)為Cz6F分激基締合物在電激發(fā)下的發(fā)射,長波方向的發(fā)射歸結(jié)為PVKCz6F分子在電激發(fā)條件下形成的電致激基復(fù)合物的發(fā)射。  

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