氟代有机光电功能小分子材料的研究
2014-09-01李战峰吴朝新
于 跃,李战峰,焦 博,马 琳,李 璐,吴朝新
(西安交通大学电信学院 陕西省信息光子技术重点实验室,陕西 西安 710049)
1 前 言
有机电致发光器件(OLEDs)具有主动发光、以及高能效、宽视角和响应速度快等诸多优异特性,特别是其在全彩显示和光源方面潜在的应用前景,近年来越来越多地引起科学界和商业界的研究兴趣[1-4]。在所有元素中,氟的电负性最大,其值为4,由于极化,C-F键的键能为480 kJ·mol-1。此外,氟原子负的诱导效应(Inductive Effect,σI=0.51)和正的共轭效应(Mesomeric Effect,σR=-0.34)不仅影响有机氟化合物的反应性质,而且影响氟化合物分子内和分子间的相互作用。氟化作用能通过降低材料的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO) 能级而增强材料的稳定性和电子传输性,使其具有双极性传输的性质[5-8]。有机半导体材料的稳定性问题和缺乏n-型半导体材料是阻碍OLEDs商业化的两大主要因素,近来有报道指出卤化作用是解决这些问题的一种途径。另外,氟代材料中的C-H…F相互作用(与氢键类似)在固态堆积时具有重要的作用,能引起典型的π-堆积排列方式,从而增强电荷迁移率[7-10],例如苯的四极矩较大且为负值(-29.0× 10-40cm2),而六氟代苯却为正值(31.7 ×10-40cm2)。这是由于氟原子的电负性引起苯分子平面上下π电子密度分布与六氟代苯平面上下π电子密度分布相反。分子束电子共振光谱揭示苯/六氟代苯二聚体在气相产生0.44D的诱导偶极矩,意味着两个分子间不超过1/8的电子转移。实际上,苯晶体为人字形空间排布以适应电子四极矩,但是,苯/六氟代苯为1∶1的混合物却相互交替平行堆积。……
