Wissenschaftler haben eine Reihe neuer Fluorophore, eine Art leuchtender chemischer Verbindungen, entwickelt, synthetisiert und untersucht. Studien haben gezeigt, dass das Vorhandensein von Stoffen der Cyanogruppe in der Zusammensetzung von Fluorophoren die Effizienz von organischen Leuchtdioden (OLED) signifikant erhöht.
Das bedeutet, dass sie für die Schaffung neuer Materialien verwendet werden können, um die Helligkeit von Displays auf Smartphones, Computern und Fernsehern zu verbessern. Ein Artikel, der die Forschung und ihre Ergebnisse beschreibt, wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Farbstoffe und Pigmente.
Laut dem Leiter des Forschungsteams, Direktor des Postovsky Institute of Organic Synthesis Ural Branch of RAS, Mitglied des Laboratory of Medical Chemistry and Advanced Organic Materials an der Ural Federal University Egor Verbitskiy, wussten die Physiker im Voraus, dass die Einführung von Cyanogruppen in Fluorophore können zu verbesserten Eigenschaften und Gesamteffizienz von OLEDs führen.
„Deshalb haben wir das Pyrazin-basierte Push-Pull-System mit einer Cyanogruppe modifiziert und untersucht, wie sich dies auf die photophysikalischen Eigenschaften der Fluorophore und die Leistung von darauf basierenden OLEDs auswirkt Ausgangssubstanz, nicht entstanden, obwohl es dafür Voraussetzungen gibt. Es hat sich aber herausgestellt, dass die Einführung einer Cyanogruppe intermolekulare Wechselwirkungen verstärkt, wodurch nicht einzelne Moleküle, sondern Komplexe von Molekülen zu fluoreszieren beginnen“, sagt Verbitskiy.
„Infolgedessen stieg die Lumineszenzintensität um das 2,4- bis 20-fache und die Helligkeit des emittierten Lichts um das 75-fache. Solche Ergebnisse wurden von mehreren Prototypen gezeigt, die von unseren Kollegen und Co-Autoren von der Tomsk State University hergestellt wurden . Es ist auch wichtig, dass wir in unserer Forschung kostengünstige und zugängliche Verbindungen verwendet haben.“
In früheren Forschungsarbeiten haben Chemiker gezeigt, dass der Pyrazinring (ein anderer Name ist 1,4-Diazin), eine Verbindung aus Stickstoff, Wasserstoff und Kohlenstoff, eine der vielversprechendsten Verbindungen als Akzeptorteil (elektronenanziehend) in Push-Pull-Systemen ist das hat einen signifikanten elektronenaufnehmenden Effekt.
Eine Untersuchung der Eigenschaften einer breiten Palette von Push-Pull-Systemen auf 1,4-Diazin-Basis ergab, dass die Hinzufügung eines Benzolrings zum Pyrazinzyklus die Effizienz und Helligkeit der hergestellten OLEDs verbessern kann. Gleichzeitig neigen einige der OLEDs dazu, thermisch aktivierte verzögerte Fluoreszenz (TADF) zu zeigen. Dies wird durch die Verlängerung der Fluoreszenzlebensdauer belegt.
Egor V. Verbitskiy et al, Einfluss einer ortho-Cyano-Gruppe auf photophysikalische Eigenschaften und Leistung von OLEDs basierend auf einem Pyrazin-Push-Pull-System vom DA-A-Typ, Farbstoffe und Pigmente (2022). DOI: 10.1016/j.dyepig.2022.110716