四苯基乙烯室溫液晶發光材料的制備與表征

曾雨婷,張艷芳,黃漢軍,路 琳,任相魁*

(1.天津大學化工學院 化學工程聯合國家重點實驗室,天津 300350; 2.北京大學分子科學與工程學院,北京 100871; 3.華南理工大學 廣東省分子聚集發光重點實驗室,廣州 510640)

發光液晶(luminescent liquid crystals, LLCs)由于可以將光物理性質和各向異性結合,在有機發光二極管、光學信息存儲、液晶顯示器和傳感器等光電應用中具有巨大的潛在價值而受到研究人員的廣泛關注[1-3]。多年來人們一直致力于合成包含熒光生色團的液晶分子,并探究其液晶結構與發光性能間的關聯。但是,傳統熒光分子發生聚集后會由于分子間相互堆疊從而導致其熒光明顯減弱甚至猝滅,即發生了聚集導致猝滅(aggregation-caused quenching, ACQ)[4]。這種ACQ效應與形成液晶相所需的有序自組裝之間的矛盾并不容易從根本上得到解決,這無疑限制了材料的實際應用。

2001年,唐本忠等首次提出了聚集誘導發光(aggregation induced emission, AIE)概念,它具有與ACQ完全相反的發光性質[5]:在稀溶液狀態下發光分子處于單分子狀態,由于分子內苯環旋轉消耗了激發能從而導致了分子發光微弱甚至不發光;但是在聚集態或者本體狀態時因分子間的堆積作用限制其分子內部苯環運動而導致熒光增強。AIE效應可以從本質上克服ACQ效應導致的應用限制,擴大了發光材料的研究應用范圍[6-9]。作為典型的AIE分子,四苯基乙烯(tetraphenylethylene, TPE)由于具有易化學修飾、高固體發光效率等優點受到廣泛關注[10-14]。

本研究通過離子自組裝方法合成了一種TPE衍生物(TPE-Chol),并對其發光性質和液晶結構進行了詳細的研究。……