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螺芴氧杂蒽（SFX）类有机半导体及其OLEDs

ISSN号：0023-074X
期刊名称：《科学通报》
时间：0
分类：TN873.3[电子电信—信息与通信工程]
作者机构：[1]南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院、有机电子与信息显示国家重点实验室培育基地、分子系统与有机器件中心,南京210023, [2]南京工业大学先进材料研究院、江苏省柔性电子重点实验室先进生物与化学制造胁同创新中心,南京211816
相关基金：国家优秀青年科学基金（21322402）、国家重点基础研究发展计划（2015CB932200）、国家自然科学基金（U1301243,21274064,21144004.61136003,51173081.61204095,21101095）、国家级大学生创新司H练计划（201410293017Z,SZDG2014017）、教育部高等学校博士点专项科研基金（博导类）（20133223110007）、江苏省高等学校优秀科技创新团队（2013）、江苏高校优势学科建设工程资助项（YX03001）、江苏省自然科学基础研究（BK2011761）和超分子结构与材料国家重点实验室开放课题（sklssm2015022）资助.

作者：林冬青[1], 孙明礼[1], 魏颖[1], 解令海[1], 张效霓[1], 黄维[1,2]

关键词：螺环芳烃, 有机半导体, 串联反应, 分子设计, 电致发光, spiro compounds, organic semiconductor, cascade reaction, molecular design, electroluminescence

中文摘要：

一锅法（one-pot method）合成螺环芳烃具有原料易得、锅．原子．步骤经济（PASE）等优势，成为绿色有机半导体的典范．本文回顾了螺环芳烃分子砌块及其应用于电子器件领域的历史，重点论述了以螺芴氧杂蒽（sFx）为代表的螺环芳烃的串联反应，SFX类有机半导体四元分子设计平台与其有机电致发光材料（包括深蓝色荧光有机电致发光二极管（OLEDs）材料、磷光三基色主体材料、磷光客体材料）的研究进展．其中，哑铃型SFX深蓝色荧光OLEDs器件的电流效率、功率效率、外量子效率分别为7,4cd／A,4.1lm／W，4石％；SFX基电致磷光OLEDs的电流效率、功率效率、外量子效率分别为70．0ed／A，77．0Im／W，19．2％；同时实现了应用于磷光OLEDs的三基色与白光的单一主体材料．最后，展望了螺环芳烃的绿色合成方法、SFX类OLED显示与照明技术、电子学其他领域及智能器件等方面的可能应用．

英文摘要：

One-pot protocol to spiro-based organic semiconductors has several advantages such as low-cost stuffs available, pot-atom-step economic （PASE） procedures, and others over the conventional o-halobiaryl method, representing the paradigm of green organic semiconductors （GOS） with the application of information technology. Herein, this review traces back to the history of spiro-compounds, including synthesis, structures and the application of electronics, followed by the discovery on one-pot synthesis of spirocyclic arenes with the merit of tandem mechanism that involves three bonding at once. We demonstrated the SFX-based molecular design platform under the four-element theory to organic semiconductors, affording a chance to get insight into structure-parameter relationship. Finally, we highlighted the SFX-based electroluminescent materials, including various fluorescent materials, RGB phosphorescent host and guest materials as well as printable OLEDs materials. Among them, the best deep-blue fluorescent OLED exhibits the maximum current efficiency （CE）, the maximum power efficiency （PE） and external quantum efficiency （EQE） of 7.4 cd/A, 4.1 lm/W, 4.6%, respectively; the obtained green phosphorescent OLED with the CE of 70.0 cd/A, PE of 77.0 lm/W, EQE of 19.2%, as well as universal host materials for phosphorescent OLEDs. Finally, we outlook the spiro-based GOSs, including the obstacle of synthetic methodology to spiro-arenes, application bottleneck for OLEDs display and lighting source, potential explorations in other electronics, molecular circuits as well as smart devices.