Udvikling af ikke-flygtige flydende anthracener til let luminescensjustering i fuld farve

Et forskerhold fra National Institute for Materials Science har udviklet et fuldfarve afstembart selvlysende flydende materiale med fremragende fotostabilitet baseret på anthracen, som er et generelt organisk fluorescerende farvestof.

I udviklingen af ​​fuldfarveskærme, mobile enheder, og andre elektroniske enheder, organiske molekylære og polymere materialer er væsentlige vigtige, da de tilbyder fordele såsom lav vægt, fleksibilitet, og printbarhed. Imidlertid, i stort set alle tilfælde, de lysemitterende organiske molekylære materialer, der er udviklet indtil nu, har haft svært ved at demonstrere deres iboende luminescerende ydeevne på grund af forskellige problemer, som omfatter lav fotostabilitet (holdbarhed for at forhindre misfarvning eller affarvning under fotobestråling) og aggregering af molekyler i belægningsprocessen. I øvrigt, fra et synspunkt om produktion af fleksible enheder, materialer skal være fri for nedbrydning af det kontinuerlige emissive lag, selv når de udsættes for overdreven bøjning og foldning. På den anden side, udvikling af organiske molekylære materialer, der muliggør enkle, lavprisfremstilling af luminescensenheder i fuld farve, i sammenligning med individuel syntese af organiske molekylære materialer, der udviser forskellige selvlysende farver, er også ønsket.

Holdet ledet af Dr. Nakanishi udviklede et blåt-emitterende flydende materiale, som er fri for aggregering blandt tilstødende anthracene dele, har et smeltepunkt på cirka -60 °C, og er termisk stabil op til omkring 300 °C, ved at fæstne meget fleksible forgrenede alkylkæder omkring en anthracen-kernedel, som er et fluorescerende generelt farvestofmolekyle. Dette materiale er en lavviskositetsvæske med en viskositet på ca. 0,3 Pa-s ved stuetemperatur og er en blåemitterende væske med et absolut fluorescenskvanteudbytte på ca. 55% og fotostabil mere end 5~10 gange længere levetid end kommercielt tilgængelige anthracenfarvestoffer. Desuden, fordi andre selvlysende farvestofmolekyler kan doteres homogent i denne væske, det blev fundet, at fuldfarve luminescensjustering er tilgængelig assisteret af op til 96 % fluorescensresonansenergioverførsel (FRET) af farvestoffer ved enkelt blålys (365nm) excitation.

I denne forskning, en blå-emitterende antracenvæske med fremragende fotostabilitet blev syntetiseret, og der blev udviklet et flydende materiale, som udviser fuldfarveluminescens af høj kvalitet og præcis luminescensjustering ved den lette operation med at dope væsken med andre farvestoffer. Da det ikke-flygtige flydende materiale udviklet i dette arbejde kan belægges på overfladen af ​​forskellige substrater, produktion af organiske flerfarvede enheder med stabil ensfarvet excitation kan forventes. Et kontinuerligt aktivt emitterende lag kan opretholdes, uden at gå i stykker eller afbrydes, selv når den er bøjet og foldet, hvilket er en gunstig egenskab for udvikling af foldbare fleksible enheder.

Disse forskningsresultater blev offentliggjort i online-udgaven af ​​det videnskabelige tidsskrift Naturkommunikation .