有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示技術(shù)具有亮度高、能耗低、響應(yīng)快、可柔性化等諸多優(yōu)異的性質(zhì),已逐漸替代液晶顯示(LCD),成為下一代的主流平板顯示技術(shù)?;谥骺腕w結(jié)構(gòu)的發(fā)光層是OLED核心組分,相比于客體發(fā)光材料的快速發(fā)展及其結(jié)構(gòu)多樣性,主體材料的發(fā)展較為緩慢。因此,發(fā)展結(jié)構(gòu)新穎、性能優(yōu)異的主體材料用于制備高性能OLED對于其進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用具有重要意義。
四川大學(xué)游勁松教授、賓正楊副研究員團(tuán)隊致力于利用CH活化策略構(gòu)筑非傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)OLED新材料,并突破其光電性能。
近日,游勁松教授和賓正楊副研究員等進(jìn)一步通過苯甲酸和苯乙烯的交叉氧化CH/CH偶聯(lián)反應(yīng),高效構(gòu)筑了一系列具有七元環(huán)受體結(jié)構(gòu)的二苯并環(huán)庚酮(EtBP)類新型主體材料,并成功用于制備高效率、低效率滾降的紅、綠、藍(lán)三基色磷光OLED器件,為商業(yè)化磷光OLED器件中的主體材料選擇提供了新思路。
該工作中發(fā)展的柔性亞乙基連接的二苯并環(huán)庚酮受體不僅具有非環(huán)結(jié)構(gòu)的可旋轉(zhuǎn)性(柔性),可以減小分子間緊密堆積造成的激子淬滅,而且也具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的剛性,能抑制因分子內(nèi)過度旋轉(zhuǎn)造成的非輻射躍遷。通過與甲基咔唑相連制備得到雙極性主體材料,其展現(xiàn)出非常平衡的載流子傳輸特性和良好的光物理和熱穩(wěn)定性,是實(shí)現(xiàn)高效率和低效率滾降OLED器件的關(guān)鍵。
此外,利用C–H鍵活化策略構(gòu)建OLED材料較傳統(tǒng)方法展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢:
(1)反應(yīng)底物不需要預(yù)活化,可避免底物預(yù)活化過程帶來的挑戰(zhàn);
(2)官能團(tuán)的容忍性較強(qiáng),許多反應(yīng)可以容忍羧基、羥基、氨基甚至鹵素原子,這些反應(yīng)性官能團(tuán)為進(jìn)一步衍生提供了便利;
(3)特別是,導(dǎo)向基團(tuán)多為缺電基團(tuán),可方便衍生成OLED材料中的電子受體單元,相輔相成,一石二鳥。這些優(yōu)勢有利于產(chǎn)生與傳統(tǒng)方法不同的構(gòu)筑OLED分子的新模式,從而突破OLED材料結(jié)構(gòu)和性能瓶頸。
該研究以“Structurally Nontraditional Bipolar Hosts for RGB Phosphorescent OLEDs: Boosted by a “Butterfly-Shaped” Medium-Ring Acceptor”為題目發(fā)表在Angewandte Chemie International Edition上,四川大學(xué)為第一單位,化學(xué)學(xué)院游勁松教授和賓正楊副研究員為該論文通訊作者,馬蔚欣博士為論文的第一作者。特別感謝國家自然科學(xué)基金委、四川省科技廳、四川大學(xué)的經(jīng)費(fèi)支持。(來源:四川大學(xué))
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