本发明涉有机激光器及有机发二极管的,具体地说,设计合成了一种反芪类衍生物分子,其晶体兼有好的光学性质与电学性质,可实现低阈值光致激光以及单向发射圆偏振光的有机发光二极管。
背景技术:
1、圆偏振光 (circularly polarized light) 由于其丰富的角度无关特性,在加密信息存储、指压开关等多种领域具有重要的应用前景而越来越受到关注。特别是可以直接发出圆偏振光 (cpl) 的有机发光二极管 (oled),即 cp-oleds,由于其具有简单的器件构型、高的发光性能以及方便大面积集成等特点,将会在未来的显示和光子技术等领域展现出巨大的应用前景。到目前为止,cp-oleds主要存在一下问题:1.圆偏振电致发光材料目前仍较少,主要受合成工艺困难的限制。2. 现有的 cp-oleds 的关键性能不对称因子 (gel)仍然相对较低,主要集中在 10-3 ~ 10-1。3.由于材料的限制,难以平衡空穴电子注入和输运, 导致器件性能不理想,亮度较低。因此,开发高不对称因子、高亮度、无手性分子的可单向发射圆偏振光的cp-oled是关键的。
技术实现思路
1、本发明涉及生物光子学的技术领域,具体地说,设计合成了一种反芪类衍生物分子,其晶体兼有好的光学性质与电学性质。本发明的目的是制备得到实现低阈值有机光致激光以及可单向发射圆偏振光的有机发光二极管。有机固态激光近年来发展的比较成熟,通过对材料的设计,许多低阈值的有机固态激光器也纷纷涌现。相比于无机激光器,有机固态激光器制备方便,成本低本,适合应用领域更加广泛。而在有机圆偏振发光二极管的领域中,由rd效应引起的圆偏振发射在电致情况下得到的左右旋圆偏振的强度相当,因此对于圆偏振光的可控分离是至关重要的。
2、本发明公开了一种反芪类衍生物分子的合成方法,其特征在于,设计合成了一种反芪类衍生物4,4'-(2-二苯基噻吩)-联苯乙烯,即b2bts,具体步骤包括:
3、s1、向支管反应器中加入4,4’-二溴联苯乙烯和二苯基[b,d]噻吩-2-硼酸,并加入碳酸钾和四三苯基膦钯催化。在氩气下,打入20毫升超干四氢呋喃和去离子水。加热并搅拌于65°c反应16小时,生成粗产物。将产生的悬浊液负压抽滤,固体用水、乙醇和二氯反复洗涤,烘干后经真空升华提纯后,得到b2bts粉末。
4、本发明设计合成了一种反芪类衍生物分子b2bts,利用物理气相传输发可制得薄厚均匀,尺寸在50μm以上的多晶型的薄片单晶,通过对第二温区的温度控制,我们分别的到了两种形貌的单晶。第二温区245℃下生长出条带状晶体(b2-r)。第二温区235℃下生长出圆片状晶体(b2-p)。在400nm飞秒激光器的激发下,可在b2-r晶体两端实现激光发射,该激光波长443nm,且具有较低的阈值≤1μj/cm2。在b2-p晶体边缘实现激光发射,该激光波长454nm,且具有较低的阈值≤5j/cm2。以b2-r单晶制备的有机发光二极管可实现单向的右旋圆偏振发射,右旋圆偏振强度是左旋圆偏振强度的3.71倍,并可以观测到很强的电致发光。
5、应当理解的是,本发明的优点将在随后的说明书中阐述,并且一下的详细描述都是范例和解释性的。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
1.一种反芪类衍生物分子的合成方法,其特征在于,设计合成了一种反芪类衍生物4,4'-(2-二苯基噻吩)-联苯乙烯,即b2bts,具体步骤包括:
2.如权利要求1所述的反芪类衍生物分子的合成方法,其特征在于,步骤s1中各药品的物质的量比为4,4’-二溴联苯乙烯:二苯基[b,d]噻吩-2-硼酸:碳酸钾:四三苯基膦钯=1:2.5:10:0.05。
3.如权利要求1所述的反芪类衍生物分子的合成方法,其特征在于,步骤s1中升华提纯条件为320℃,600min,氩气流速60ml/min。
4.一种反芪类基衍生物分子b2bts,其特征在于,根据权利要求1所述的合成方法制备而成,结构为:
5.如权利要求5所述的反芪类衍生物分子,其特征在于,其二氯甲烷稀溶液吸收峰波长位于348nm,发光峰波长位于405nm、427nm和458nm,荧光量子产率为0.66;固态单晶(b2-r)吸收峰位于335nm、364nm和396nm,发光峰位于416nm、445nm、466nm和488nm,荧光量子产率为0.69;固态单晶(b2-p)吸收峰位于338nm 360nm和396nm,发射峰位于454nm、481nm和518nm,应光量子产率为0.84。
6.一种反芪类衍生物单晶的可控生长,其特征在于,将权利要求5或6所述的反芪类衍生物分子通过物理气相传输法得到垂直于基底生长的两种形貌的b2bts薄片单晶。在第二温区245℃下生长出条带状晶体(b2-r);在第二温区235℃下生长出圆片状晶体(b2-p)。
7.如权利要求7所述的联苯乙烯基衍生物单晶,其特征在于,在400nm飞秒激光器的激发下,可在b2-r晶体两端实现激光发射,该激光波长443nm,且具有的阈值≤1μj/cm2。b2-p晶体边缘实现激光发射,该激光波长454nm,且具有阈值≤5μj/cm2。
8.一种基于权利要求6或7所述的反芪类衍生物单晶(b2-r)的发射圆偏振光的有机发光二极管器件(cp-oled),其特征在于,将b2-r单晶转移平铺至蒸镀150nm ag电极的si基底上,再通过对晶体掩膜后蒸镀上10 nm csf为电子注入层和35 nm厚的银电极,去掉掩膜版即可制得有机发光二极管器件。该器件在电致情况下可发射圆偏振光。
9.如权利8所示的器件在电场的作用下,所发射的圆偏振光中我们得到了强于左旋圆偏振光3.71倍的右旋圆偏振发射。