连续调节发射颜色的有机多晶合金(2)

▲图1 BFD多态性的自组装说明
多态结构与合金材料的结合为探索具有连续可调性的理想光电性能，特别是连续发射颜色提供了广阔的前景。作者选择具有新颖物化特性的典型共轭BFD分子研究有机多晶基合金的自组装，用于连续调制可调谐发射颜色。如图1A所示，通过调节过饱和度，BFD分子可以自组装成所需的相位微线或其对应的合金微线，使发射颜色由蓝到绿连续可调。采用简单的溶液蒸发法制备了BFD微丝，实验中将浓度为2.5 mM的1 mL二氯甲烷(DCM) BFD溶液直接滴在石英衬底上。有机BFD微丝在溶剂完全蒸发后，在紫外光的激发下显示出强烈的蓝光发射(470 nm)，如图1B和1F所示。同样，将1 mL浓度为0.3125 mM的DCM中BFD溶液加入到32 mL乙醇中。然后将混合溶液直接滴在石英衬底上，制备出具有520 nm光致发光(PL)峰的绿色BFD微丝(图1C和1F)。
这些制备的BFD微导线的强发射边缘和弱发射体表明了优良的有源波导特性。

▲图2 BFD合金微丝的光学表征
有机多晶体的可控自组装是其光电应用的关键，如光波导、可调发射颜色和光子传输等。应用EtOH体积和BFD初始浓度(Co)在DCM中研究了α相和β相BFD微丝在动力学/热力学控制下的生长。由于α相二聚体占据主导晶格位置，占比大，α相基合金的发射颜色接近蓝色。在4 mL EtOH中加入1.25 mM Co的BFD DCM溶液，制备出具有天蓝色发射的自组装BFD微丝，与纯α相微丝相比出现红移，如图2A、2B和2G所示。将乙醇体积从4毫升增加到8毫升和16毫升，进一步的红移导致自组装BFD微线的瓦特和蓝绿色发射(图2C, 2D和2G)。通过将Co从1.25降低到0.625和0.3125 mM，溶液自组装过程中，EtOH和DCM的体积比(n)保持为16:1，获得了浅绿色和绿色发射的BFD微丝(图2E和2F)。