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游劲松/宾正杨课题组提出“刚柔并济”的中环策略构筑非传统结构OLED主体材料

访问量:发布时间:2022-02-21

有机发光二极管OLED显示技术具有亮度高、能耗低、响应快、可柔性化等诸多优异的性质,已逐渐替代液晶显示LCD,成为下一代的主流平板显示技术。基于主客体结构的发光层是OLED核心组分,相比于客体发光材料的快速发展及其结构多样性,主体材料的发展较为缓慢。因此,发展结构新颖、性能优异的主体材料用于制备高性能OLED对于其进一步发展和应用具有重要意义。

四川大学游劲松教授、宾正杨副研究员团队致力于利用C−H活化策略构筑非传统结构OLED新材料,并突破其光电性能。近日,游劲松教授和宾正杨副研究员等进一步通过苯甲酸和苯乙烯的交叉氧化C−H/C−H偶联反应,高效构筑了一系列具有七元环受体结构的二苯并环庚酮EtBP类新型主体材料,并成功用于制备高效率、低效率滚降的红、绿、蓝三基色磷光OLED器件,为商业化磷光OLED器件中的主体材料选择提供了新思路。

该工作中发展的柔性亚乙基连接的二苯并环庚酮受体不仅具有非环结构的可旋转性(柔性),可以减小分子间紧密堆积造成的激子淬灭,而且也具有环状结构的刚性,能抑制因分子内过度旋转造成的非辐射跃迁。通过与甲基咔唑相连制备得到双极性主体材料,其展现出非常平衡的载流子传输特性和良好的光物理和热稳定性,是实现高效率和低效率滚降OLED器件的关键。

此外,利用C–H键活化策略构建OLED材料较传统方法展现出独特优势:1反应底物不需要预活化,可避免底物预活化过程带来的挑战;2官能团的容忍性较强,许多反应可以容忍羧基、羟基、氨基甚至卤素原子,这些反应性官能团为进一步衍生提供了便利;3特别是,导向基团多为缺电基团,可方便衍生成OLED材料中的电子受体单元,相辅相成,一石二鸟。这些优势有利于产生与传统方法不同的构筑OLED分子的新模式,从而突破OLED材料结构和性能瓶颈。

该研究以“Structurally Nontraditional Bipolar Hosts for RGB Phosphorescent OLEDs: Boosted by a “Butterfly-Shaped” Medium-Ring Acceptor”为题目发表在Angewandte Chemie International Edition上,四川大学为第一单位,金沙总站6165登录入口游劲松教授和宾正杨副研究员为该论文通讯作者,马蔚欣博士为论文的第一作者。特别感谢国家自然科学基金委、四川省科技厅、四川大学的经费支持。

文章链接: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202116681

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