基于氟代异靛蓝并[7,6-g]异靛蓝的共轭聚合物的合成及其半导体性质

采用Stille缩聚,合成了3个异靛蓝并[7,6-g]异靛蓝(DIID)和乙烯单元交替排列的共轭聚合物P0F、P2F和P4F,三者在DIID单元中分别含0、2和4个氟原子(F).3个聚合物均具有良好的平面性,前线分子轨道几乎在整个共轭骨架上离域.它们均具有宽的吸收光谱,吸收范围在400~1000 nm,光学带隙约为1.25 eV;随着氟原子数目的增加,聚合物的最高占有分子轨道(HOMO)和最低空分子轨道(LUMO)能级依次下降0.1~0.2 eV.以这3个聚合物作为活性层,制备了顶栅-底接触型有机场效应晶体管器件,随着氟原子数目的增加,聚合物的传输性质由双极传输变为n型传输.P0F和P2F是双极传输型聚合物,空穴迁移率(μ_h)分别达到0.11和0.30 cm~2 V~(-1) s~(-1),电子迁移率(me)分别达到0.22和1.19 cm~2 V~(-1) s~(-1).P4F是n型聚合物,me达到0.18 cm~2 V~(-1) s~(-1).     

含咔唑和芳基膦氧的双极性蓝光聚螺芴的合成与表征

采用Suzuki聚合方法,设计合成了一系列含咔唑和芳基膦氧的双极性蓝光聚螺芴PSFCzPO10、PSFCzPO20和PSFCzPO30.和仅含有咔唑单元的参比聚合物Cz-PSF相比,芳基膦氧的引入,在保证最高占据分子轨道(HOMO)能级基本不变的情况下,能够有效地降低聚合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级,从而在一定程度上实现载流子的双极性传输.因此,PSFCzPO10获得了最优的单层器件性能,电流效率为1.19 cd A~(-1),比Cz-PSF(0.39 cd A~(-1))提高了将近2倍.在此基础上,采用醇溶性的电子传输材料作为电子传输层,通过正交溶剂法,成功地组装了PSFCzPO10的全溶液加工型多层器件,电流效率进一步增加到1.93 cd A~(-1).同时,它的电致发光光谱几乎不受驱动电压的影响,色坐标为(0.16,0.14),表现出良好的蓝光光谱稳定性.     

基于氟代苯并咪唑配体的绿光铱配合物的合成与表征

基于一种氟代的配体2-(4’-氟苯基)-1-苯基-苯并咪唑,在高温(>200℃)条件下直接合成了经式绿光铱配合物mer-Ir(FPBI)3,并通过1H NMR和单晶X射线衍射分析确定了其经式构型。不同于以前报道的具有经式构型的铱配合物(<0.1),mer-Ir(FPBI)3在甲苯溶液中的光致发光量子效率高达0.46。应用该配合物制备了高效磷光有机电致发光器件,最大电流效率和外量子效率分别为38.5 cd/A和11.8%,色坐标为(0.29,0.58)。     

基于四联苯臂星型小分子凝胶剂的TNT薄膜荧光传感器

基于具有三苯胺中心核、咔唑外围和四联苯连接臂的星型荧光小分子三(4″″-(3, 6-二叔丁基-咔唑-9氢-9-基)-(1, 1': 4', 1″':4″', 1?:4?, 1″″-四苯基)-4-基)胺(N5), 采用溶液旋涂的方法制备了用于检测三硝基甲苯(TNT)饱和蒸汽的高效荧光传感薄膜。 不同于具有单苯连接臂的模型化合物三(4'-(3, 6-二叔丁基-咔唑-9氢-9-基)-(1, 1'-二苯基)-4-基)胺(N2), N5由于长共轭臂的存在, 容易在苯类溶剂中通过π-π相互作用组装形成凝胶。 同时, 其旋涂薄膜具有细小纳米级纤维状的组装形貌, 表面出现一定的多孔结构, 有利于气体分子的渗透。 因此, 应用于TNT蒸汽的检测, 化合物N5薄膜表现出比N2薄膜更快的荧光淬灭响应速度和更高的淬灭效率。 特别是TNT传感特性几乎不受化合物N5膜厚的影响, 当膜厚为94 nm时, 在1和30 min的淬灭程度仍然可以达到44%和90%。     

N-苯基咔唑取代的蓝光聚(2,7-咔唑)的合成与表征

采用Suzuki聚合方法并通过改变催化剂的投料量,合成了一系列具有不同分子量的N-苯基咔唑取代的蓝光聚(2,7-咔唑),并详细研究了分子量对聚合物的光物理、电化学和电致发光器件性质的影响.结果表明,刚性N-苯基咔唑侧链的引入,能够有效地调控主链之间的相互作用,提高蓝光的色纯度,并使得该系列聚合物的固态荧光量子效率高达0.40.同时,在热退火及器件工作过程中,没有观察到类似聚芴中绿光峰的出现,表明具有良好的光谱稳定性.单层聚合物电致发光器件的最大发光效率为0.33 cd/A,色坐标为(0.18,0.12).     

高分子发光材料研究进展

高分子发光材料具有可溶液加工的特点,适于制备低成本、大面积发光器件,在平板显示和固体照明领域具有潜在的应用前景.近年来,高分子发光材料在发光机制、材料体系和器件性能等方面均取得了重要进展,各项性能得到了大幅度提升.本文从材料和器件角度,围绕高分子荧光材料、高分子磷光材料和高分子热活化延迟荧光材料的分子设计策略,总结和评述了高分子荧光材料的颜色调控和效率提升途径,高分子磷光材料的磷光掺杂剂、高分子主体、拓扑结构等因素对发光性能的影响规律,以及高分子热活化延迟荧光材料的设计原理和典型材料体系.同时,分析了高分子发光材料未来发展面临的机遇和挑战.     

三苯胺为中心核的咔唑树枝状主体材料的合成与性能表征

以三苯胺为中心核,第二代的齐聚咔唑为树枝,设计合成了树枝状主体材料H2A。树枝状化合物H2A具有良好的成膜性和优异的热稳定性(Tg=351℃),其三线态能级为2.84 eV。采用H2A作为蓝光铱配合物双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱(FIrpic)的主体材料,制得的蓝光磷光器件的启亮电压为4.8V,最大功率效率为7.0 lm/W,两项指标均优于以4,4',4″-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA)为主体材料的相应器件(6.0 V,6.1 lm/W)。     

高分子热活化延迟荧光材料研究进展

高分子热活化延迟荧光材料能够利用热活化的反向系间窜越过程将三线态激子转变为单线态激子而发出荧光,理论上可以实现100%的内量子效率,突破了传统高分子荧光材料内量子效率不超过25%的极限,因而代表了未来低成本高效率高分子发光材料的发展方向。 近年来,高分子热活化延迟荧光材料在分子设计方面取得了重要进展,形成了主链型、侧链型和树枝状高分子热活化延迟荧光材料等材料体系,同时其器件性能得到了大幅提升,部分材料的器件效率达到了高分子磷光材料的水平。 本文从材料和器件两个方面,围绕高分子热活化延迟荧光材料的分子结构、光物理特性和器件性能,总结和评述了国内外研究者在该领域方向的研究进展,并分析了未来发展面临的机遇和挑战。     

螺芴/2,8-S,S-二氧-二苯并噻吩共聚物的合成与性能

将缺电子单元-S,S-二氧-二苯并噻吩(SO)以2,8位引入到聚螺芴(PSFs)的主链,通过Suzuki聚合得到一系列具有不同SO含量的共聚物PSF-28SO-3、PSF-28SO-5、PSF-28SO-7和PSF-28SO-10。 不同于3,7位连接,该系列2,8-位连接的共聚物既有来自于高分子主链的本征态(LE:local excited)发光,又有来自于从四烷氧基芴侧链到主链中SO单元的电荷转移(CT:charge transfer)发光,最终表现为近白光发射。 其中,PSF-28SO-10具有最优器件性能,发光效率为0.58 cd/A,色坐标为（0.25,0.36）。