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南京邮电大学虞梦娜、冯全友、解令海等特约论文:基于并环螺芴氧杂蒽类单体的链柔性化蓝光聚合物及其柔性有机发光二极管

已有 349 次阅读 2024-4-3 10:42 |系统分类:论文交流

文章背景

      新型显示产业迅猛发展,有机发光二极管(OLED)显示作为一种自发光显示技术,具有无需背光源、低成本、低能耗、响应时间短、高亮度、机械性能好等优势,因而被广泛应用于信息显示领域。相比于红绿光材料,蓝光材料光子的能量较高,其稳定性始终得不到有效提升,因此迫切需要开发新型稳定高效的蓝光发光材料。与此同时,在新科技的洪流之下,柔性显示应运而生,并迅速成为科学界和产业界热点。通常说的柔性显示,是指由柔软材料制成的可变形、可弯折的显示装置,但基于有机分子作为发光层的柔性OLED,其发光层材料的本征柔性是急需解决的问题。

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分子示意卡通图及光致发光量子效率提升趋势

文章概述及要点

       螺环类聚合物由于具有优异的光谱稳定性,在有机电子学、光电子器件等领域具有广泛应用前景。在分子尺度的螺环交叉结构以及非平面螺共轭效应赋予微观尺度力学特殊性质。借助聚芴化学结构可调和较高的蓝光稳定性等优势,将螺环十字交叉结构与聚芴结合,有望实现聚合物分子及聚集态结构的精确控制,建立二级结构与激发态发光特性、内部机械力学特性间的构效关系,可为柔性蓝光聚合物的分子设计提供有力指导。另外,应用主链柔性化共聚策略在实现本征柔性的同时获得更高的发光效率,将有利于提升柔性蓝光OLED的器件性能。本文利用螺芴独特的非平面螺共轭效应、十字交叉构象以及空间位阻效应,设计构筑了氧杂蒽螺芴/双螺芴结构,开发了系列稳定的柔性深蓝光材料,即聚氧杂蒽螺芴(PC8SFX-HomoPDSFX-Homo)。PDSFX-Homo表现出优异的热稳定性和良好的深蓝光发光性能,其荧光发射呈现单链激子行为。有趣的是,相比于PC8SFX-HomoPDSFX-Homo储能模量和分子链间应力更小,在保持更高效的蓝光发光的同时表现出更优异的链柔顺性。此外,通过主链柔性化策略将柔性链段引入获得共聚物(PC8SFX-CoPDSFX-Co),共聚物在没有以牺牲发光性能为代价(没有使发光光谱有明显改变)的前提下获得了更好的柔性,同时相比于对应的均聚物均表现出更高的发光量子效率以及更优异的发光性能。最后,使用以上四种聚合物制备了柔性可弯折的蓝光OLEDPDSFX-Homo相比于PC8SFX-Homo,起亮电压更低、器件的亮度和效率更高。这验证了聚并氧杂蒽双螺芴在柔性OLED发光显示领域应用的有效性。同时,共聚物PC8SFX-CoPDSFX-Co相比于对应的均聚物也表现出更低的起亮电压和更高的器件亮度和效率。

     该工作是团队近期关于本征柔性聚合物半导体材料与柔性OLED制造研究的最新进展,这为柔性发光显示的发展提供了一种有效策略。未来,有机发光聚合物半导体材料将以高性能、柔性化满足柔性电子及有机智能的发展需求。     

     上述工作以论文形式即将在《高分子学报》2024年“柔性/可拉伸电子:聚合物材料及器件”专辑印刷出版,论文第一作者为博士研究生李昊,通讯作者为南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室虞梦娜博士冯全友副教授解令海教授

引用本文:

李昊, 罗曼曼, 祝守加, 朱爱云, 虞梦娜, 冯全友, 解令海.

基于并环螺芴氧杂蒽类单体的链柔性化蓝光聚合物及其柔性有机发光二极管.

高分子学报, doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2023.23298 Li, H.; Luo, M. M.; Zhu, S. J.; Zhu, A. Y.; Yu, M. N.; Feng, Q. Y.; Xie, L. H.Chain flexible of blue light-emitting polymer based on parallel spiro-fluorenexanthene monomers and flexible organic light-emitting diodes.

 Acta Polymerica Sinica, doi: 10.11777/j.issn1000-3304.2023.23298

原文链接:

http://www.gfzxb.org/thesisDetails#10.11777/j.issn1000-3304.2023.23298&lang=zh



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