水溶性共轭聚电解质的制备及在有机电致变色器件中的应用
Vol.34高等学校化学学报No.62013年6月 CHEMICAL JOURNAL OF CHINESE UNIVERSITIES 1560~1564 doi:10.7503/cjcu20120930
水溶性共轭聚电解质的制备及在有机
电致变色器件中的应用
胡建华1,2,尹斌斌1,包祥俊1,钟一平1,刘 平1,邓文基3
(1.发光材料与器件国家重点实验室,华南理工大学材料科学研究所,广州510640;2.广东时利和汽车实业集团有限公司,佛山528222;3.华南理工大学应用物理系,广州510640)
摘要 制备了聚噻吩电解质聚[3?(1′?丙氧基?3′?磺酸)噻吩](PTH?n 3?SO 3H).以铂线和ITO 玻璃作为电极,PTH?n 3?SO 3H 的水溶液作为支持电解质,分别以齐聚噻吩衍生物5,5″′?双醛基?2,2′∶5′,2″∶5″,2″′?四噻吩(4T?2CHO)和5,5″′?双氰基?2,2′∶5′,2″∶5″,2″′?四噻吩(4T?2CN)薄膜作为电致变色活性层,组装了有机电致变色器件.研究了4T?2CHO 和4T?2CN 的电致变色性能,同时考察了PTH?n 3?SO 3H 水溶液作为支持电解质在有机电致变色器件中的应用.研究发现,当进行电化学掺杂和去掺杂时,4T?2CHO 膜发生从黄色到蓝绿色的可逆变化,4T?2CN 膜发生从淡黄色到蓝色的可逆变化.结果表明,PTH?n 3?SO 3H 水溶液可以作为支持电解质用于有机电致变色器件.
关键词 聚噻吩电解质;齐聚噻吩衍生物;有机电致变色器件
中图分类号 O631 文献标志码 A 收稿日期:2012?10?15.
基金项目:国家自然科学基金(批准号:20674022,20774031,21074039)二教育部博士点基金(批准号:20090172110011)和广东省科技计划项目(批准号:2006A10702003,2009B090300025,2010A090100001)资助.
联系人简介:刘 平,男,博士,教授,博士生导师,主要从事有机/高分子材料研究.E?mail:mcpliu@https://www.360docs.net/doc/d513141409.html,
水溶性共轭聚电解质是侧链含离子型基团的一类共轭聚合物,既具有传统共轭聚合物优异的光电性能,又具有水溶性,其水溶性主要通过共轭体系侧链上亲水性的离子基团来实现.由于共轭聚电解质侧链上的离子基团能与其它带电物质发生静电作用,因此可以通过层层自组装或喷墨打印等技术将共轭聚电解质组装成有机光电器件[1~11].电致变色现象是指材料或体系在外加电场作用下发生可逆电
化学反应而使物质的光学性能在各种波长范围内产生稳定二连续可逆变化的现象,在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化.电致变色材料是目前最有应用前景的智能材料之一,用电致变色材料组装的电致变色器件可以应用于智能窗二显示器及国防军事等领域.有机电致变色器件包括电极二电解质和有机电致变色活性层,电解质通常用非水溶性的有机盐溶液.我们[12~15]曾制备了一系列齐聚噻吩衍生物和聚噻吩衍生物,分别以这些化合物和聚合物的薄膜作为电致变色活性层,以非水溶性的有机盐(如高氯酸四正丁基胺)溶液作为电解质,组装了有机电致变色器件.在施加外电压的情况下,这些有机电致变色器件可以发生可逆的颜色变化.但非水溶性有机盐溶液使用有机溶剂,对环境有一定的危害性,不利于实际应用.本文合成了聚噻吩电解质聚[3?(1′?丙氧基?3′?磺酸)噻吩](PTH?n 3?SO 3H),用PTH?n 3?SO 3H 的水溶液作为电解质,分别以齐聚噻吩衍生物5,5″′?双醛基?2,2′∶5′,2″∶5″,2″′?四噻吩(4T?2CHO)和5,5″′?双氰基?2,2′∶5′,2″∶5″,2″′?四噻吩(4T?2CN)薄膜作为电致变色活性层,组装了有机电致变色器件,研究了4T?2CHO 和4T?2CN 的电致变色性能,考察了PTH?n 3?SO 3H 水溶液作为电解质在有机电致变色器件中的应用.1 实验部分
1.1 试剂与仪器3?溴噻吩二溴化亚铜和三氯化铁,Aldrich 公司;高氯酸四正丁基胺(TBAP)二三氯氧磷(POCl 3)二
N ?氯磺酰异氰酸酯(CSI)和3?溴丙醇和N ?甲基?2?吡咯烷酮(NMP),Alfa Aesar 公司;参照文献[16,17]方法合成2,2′∶5′,2″∶5″,2″′?四噻吩(4T);所用溶剂采用常规方法纯化和干燥.Esquire HCT PLUS 型质谱仪,德国Bruker 公司;AVAECE400型核磁共振波谱仪(1H NMR),德国Bruker 公司;VECTOR 型红外光谱仪(FTIR),德国Bruker 公司;2410型凝胶渗透色谱仪(GPC),Waters 公司;Helios?γ型紫外?可
见光谱仪(UV?Vis),美国热电公司;CHI750A 型电化学工作站,上海辰华仪器公司.
1.2 聚[3?(1′?丙氧基?3′?磺酸)噻吩](PTH?n 3?SO 3H )的合成
PTH?n 3?SO 3H 的合成路线如Scheme 1所示.Scheme 1 Synthesis routes of PTH?n 3?SO 3H
1.2.1 3?甲氧基?噻吩(1)的合成 在N 2气保护下,在三口烧瓶中加入50mL NMP,将10g 金属Na 切成小块分批加入其中,然后缓慢滴加50mL 甲醇,待金属Na 完全消失后结束反应.减压除去过量的甲醇.加入7g 3?溴噻吩,在110℃反应1h,然后加入0.5g 溴化亚铜,于110℃反应3h 后停止加热.加入饱和氯化钠水溶液过滤,滤液用二氯甲烷萃取,收集有机相,用饱和氯化钠水溶液多次洗涤至有机相无色后用无水硫酸钠干燥,在旋转蒸发仪上旋转蒸发除去溶剂.以石油醚和二氯甲烷的混合溶剂为冲洗液,经硅胶柱分离提纯后得到浅黄色液体(化合物1),产率62%.
1H NMR (DMSO?d 6,400MHz),δ:6.94(s,1H),6.32(d,1H),6.09(d,1H),3.29(s,3H);MS(EI),m /z :115(M +);IR(KBr),~ν/cm -1:3109(νC H ),2945(νC H ),1549(νC C ).1.2.2 3?(3′?溴?丙氧基)?噻吩(2)的合成 在N 2气保护下,将3.6g 化合物1二8.0g 3?溴丙醇和50mL 甲苯加入到三口烧瓶中,于80℃反应1h 后,加入0.5g 无水硫酸氢钠,升高温度,于115℃
回流6h 后停止反应.用旋转蒸发仪旋转蒸发除去甲苯,将残余物用饱和食盐水洗涤,然后用二氯甲烷萃取,收集有机相,用无水硫酸钠干燥.除去二氯甲烷后,将残余液体经硅胶柱分离提纯后得到无
色液体(化合物2),冲洗液为石油醚和二氯甲烷的混合溶剂,产率58%.1H NMR(DMSO?d 6,400MHz),δ:7.43(s,1H),6.78(d,1H),6.61(d,1H),4.03(t,2H),3.62(t,2H),2.21(m,2H);MS(EI),m /z :220(M +);IR(KBr),~ν/cm -1:3117(νC H ),2933(νC H ),1541(νC C ).1.2.3 3?(3′?磺酸钠?丙氧基)?噻吩(3)的合成 将3.6g 化合物2二4.3g 亚硫酸钠二30mL 去离子水和50mL 丙酮加入到三口烧瓶中,于60℃反应8h 后停止反应.将反应混合物用氯仿洗涤过滤,将水相蒸干后得到白色固体(化合物3),产率63%.1H NMR(D 2O,400MHz),δ:7.51(s,1H),6.93(d,
1H),6.77(d,1H),4.14(t,2H),3.86(t,2H),2.75(m,2H).1.2.4 PTH?n 3?SO 3H 的合成 在N 2气保护下,将1.0g 化合物3和3.6g 无水三氯化铁加入到50mL 氯仿中,于70℃回流反应48h.反应结束后,向反应液中加入甲醇,过滤得到墨绿色固体.固体在索氏提取器中分别用甲醇和乙醇进行抽提.产物干燥后将其溶解在含有数滴水合肼的甲醇溶液中,充分搅拌40h,然后过滤并减压蒸馏除去甲醇,真空干燥得到墨绿色固体即为PTH?n 3?SO 3Na.用凝胶渗透色谱仪测得数均分子量为908,分子量分布为1.02.1
H NMR(D 2O,400MHz),δ:7.15~7.22(brs,Ar H),3.30~3.47(brs,O CH 2),2.40~2.51(brs,CH 2).
PTH?n 3?SO 3Na 经过阳离子交换柱后,得到无色的PTH?n 3?SO 3H 固体.
1.3 4T?2CHO 和4T?2CN 的合成4T?2CHO 和4T?2CN 的合成路线如Scheme 2所示.在N 2气保护下,在三口烧瓶中加入50mL DMF,搅拌下用注射器缓慢加入20g POCl 3,反应1h;1651 No.6 胡建华等:水溶性共轭聚电解质的制备及在有机电致变色器件中的应用
2651高等学校化学学报 Vol.34
Scheme2 Synthesis routes of4T?2CHO and4T?2CN
加入适量N,N?二甲基甲酰胺(DMF)溶解的4T(3g),于75℃反应8h.将反应产物缓慢加入水中,充分水解后用三氯甲烷萃取.有机层溶液用无水硫酸钠除水后减压蒸馏除去溶剂,用硅胶柱分离提纯得到目标产物4T?2CHO,冲洗液为甲苯,产率43%.1H NMR(DMSO?d6,400MHz),δ:9.88(s,2H), 8.00(d,2H),7.61(d,2H),7.57(d,2H),7.49(d,2H);MS(EI):m/z387(M+);IR(KBr),
~ν/cm-1:3076(νC H),1653(νC O).
称取3.3g4T,加入三口烧瓶中,以二氯甲烷为溶剂,从滴液漏斗中缓慢滴入8g N?氯磺酰异氰酸酯,在N2气保护下反应4h后,加入50mL DMF再反应15h.用蒸馏水水解3h,用二氯甲烷萃取,再加入无水硫酸钠将产物除水,过滤,减压蒸馏除去二氯甲烷.最后以甲苯为冲洗液将粗产物进行硅胶柱分离提纯,得到目标产物4T?2CN,产率58%.1H NMR(CDCl3,400MHz),δ:7.55(d,2H),7.22 (d,2H),7.16(d,2H),7.14(d,2H);MS(EI),m/z=379(M+);IR(KBr),~ν/cm-1:3088(νC H), 2213(νC≡≡N).
2 结果与讨论
2.1 PTH?n3?SO3H,4T?2CHO和4T?2CN的紫外?可见吸收光谱
图1为PTH?n3?SO3H,4T?2CHO和4T?2CN在溶液中的紫外?可见吸收光谱.从图1(A)可以看出, PTH?n3?SO3H水溶液的紫外?可见吸收范围比较宽,其吸收波长范围为220~575nm,表明无色的PTH?n3?SO3H水溶液有可能作为电致变色器件中的电解质.图1(B)为4T?2CHO和4T?2CN在甲苯溶液中的紫外?可见吸收光谱,4T?2CHO的最大吸收波长(λmax)在437nm,4T?2CN的λmax蓝移至412nm.说明4T?2CHO的共轭程度优于4T?2CN.4T?2CHO和4T?2CN的带边波长(λedge)分别为499和479nm,根据公式E g=1240/λedge可以计算出4T?2CHO和4T?2CN的光学带隙(E gopt)分别为2.48和2.59eV,说明4T?2CHO和4T?2CN属于有机半导体范畴.
Fig.1 UV?Vis absorption spectra of PTH?n3?SO3H aqueous solution(A)and
4T?2CHO(a),4T?2CN(b)in toluene(B)
2.2 PTH?n3?SO3H,4T?2CHO和4T?2CN的氧化还原电位
为了解4T?2CHO,4T?2CN和PTH?n3?SO3H的电化学氧化还原行为,以新蒸的二氯甲烷为溶剂,高氯酸四正丁基铵(0.1mol/L)为有机电解质盐,分别配制0.001mol/L的4T?2CHO和4T?2CN的溶液,以铂丝电极为对电极,铂碳电极为工作电极,Ag/Ag+(0.01mol/L)电极为参比电极,测定了4T?2CHO 和4T?2CN的氧化还原电位.4T?2CHO的起始氧化和还原电位分别为1.07和-0.66V(vs.Ag/Ag+); 4T?2CN的起始氧化和还原电位分别为1.08和-0.70V(vs.Ag/Ag+).结果说明,4T?2CHO和4T?2CN 有可能作为有机电致变色器件的活性层.同样,以新蒸的二氯甲烷为溶剂,高氯酸四正丁基铵
(0.1mol /L)为有机电解质盐,将PTH?n 3?SO 3H 涂敷在ITO 玻璃上,以此ITO 玻璃为工作电极,铂丝电极为对电极,Ag /Ag +(0.01mol /L)电极为参比电极,测定了PTH?n 3?SO 3H 的氧化还原电位.第一次循环扫描时,PTH?n 3?SO 3H 的起始氧化和还原电位分别为0.85和-0.35V(vs.Ag /Ag +),在循环扫描过程中,PTH?n 3?SO 3H 膜的颜色未发生变化;第二次循环扫描时,未测出其氧化和还原电位.后经多次循环扫描也都未测出其氧化和还原电位,而且颜色也未发生变化.这可能是由于PTH?n 3?SO 3H 为带有磺酸基的共轭聚电解质,因此存在电化学掺杂方式二非氧化还原掺杂方式即质子酸掺杂和PTH?n 3?SO 3H
自掺杂3种掺杂方式.说明PTH?n 3?SO 3H 在电化学氧化还原时是稳定的,尤其是其颜色没有发生变化,可以作为有机电致变色器件的电解质进行使用.2.3 电致变色性能通过如Scheme 3所示的电致变色装置测试电致变色性能.该装置是由铂电极二电解质溶液二齐聚
噻吩衍生物膜和ITO 玻璃4部分组成.其中,电解质溶液为PTH?n 3?SO 3H 的水溶液,利用真空蒸镀的方法将4T?2CHO 和4T?2CN 分别蒸镀到ITO 玻璃上,薄膜的厚度大约为50~80nm.
Scheme 3 Devices for determining electrochromism 将覆盖有4T?2CHO 和4T?2CN 薄膜的ITO 玻璃浸入到0.91g /L 的PTH?n 3?SO 3H 水溶液中,以ITO 玻璃和铂线为电极,考察了4T?2CHO 和4T?2CN 薄
膜的电致变色性能.图2(A)为4T?2CHO 薄膜在外
加电压作用下的颜色变化照片及变色前后的紫外?
可见吸收谱图.当在ITO 电极和铂线电极之间施加+1.8V 电压时(即电化学掺杂过程),4T?2CHO 薄膜由黄色变为蓝绿色;当外加电压为-1.8V 时(即电化学去掺杂过程),4T?2CHO 薄膜的颜色发生可逆变化,由蓝绿色变回原来的黄色.图2(B)为4T?2CN 薄膜在外加电压作用下的颜色变化照片及变色前后的紫外?可见吸收谱图.当在ITO 电极和铂线电极之间施加+2.4V 电压时(即电化学掺杂过程),
4T?2CN 薄膜由淡黄色变为蓝色;当外加电压为-2.4V 时(即电化学去掺杂过程),4T?2CN 薄膜的颜色能发生可逆变化,由蓝色变回原来的淡黄色.在器件没有封装的情况下,4T?2CHO 和4T?2CN 薄膜的电致变色可循环300次左右.Fig.2 Optical photographs of the electrochromism and electronic absorption spectra of 4T?2CHO (A )and
4T?2CN (B )solid films on electrochemical doping (a )and dedoping (b )
4T?2CHO 和4T?2CN 薄膜可能的电致变色机理:当分别施加+1.8和+2.4V 的电压,也即电化学掺杂时,4T?2CHO 和4T?2CN 分别失去一个电子形成阳离子自由基,相对应的颜色分别是蓝绿色和蓝色;当施加-1.8和-2.4V 电压,也即电化学去掺杂时,阳离子自由基分别得到一个电子形成中性的4T?2CHO 和4T?2CN,相对应的颜色分别是黄色和淡黄色.3 结 论
以合成的PTH?n 3?SO 3H 水溶液作为支持电解质,分别以齐聚噻吩衍生物4T?2CHO 和4T?2CN 薄膜
作为电致变色活性层,组装了有机电致变色器件.当进行电化学掺杂和去掺杂时,4T?2CHO 膜发生从黄色到蓝绿色的可逆变化,4T?2CN 膜发生从淡黄色到蓝色的可逆变化.表明PTH?n 3?SO 3H 的水溶液可3651 No.6 胡建华等:水溶性共轭聚电解质的制备及在有机电致变色器件中的应用
4651高等学校化学学报 Vol.34 以作为支持电解质用于有机电致变色器件中.
参 考 文 献
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Preparation of Water Soluble Conjugate Polyelectrolyte and
Application in Organic Electrochromic Devices
HU Jian?Hua1,2,YIN Bin?Bin1,BAO Xiang?Jun1,ZHONG Yi?Ping1,LIU Ping1*,DENG Wen?Ji3
(1.State Key Laboratory of Luminescent Materials and Devices,Research Institute of Materials Science,
South China University of Technology,Guangzhou510640,China;
2.Guangdong TGPM Automotive Industry Group Co.,Ltd.,Foshan528222,China;
3.Department of Applied Physics,South China University of Technology,Guangzhou510640,China) Abstract The water?soluble polythiophene electroyte,poly[3?(1′?propyloxy?3′?acid sulfonate)thiophene] (PTH?n3?SO3H),was prepared.Its application as electroyte in organic electrochromic devices was investiga?ted.5,5″′?diformyl?2,2′∶5′,2″∶5″,2″′?tetrathiophene(4T?2CHO)and5,5″′?dicyane?2,2′∶5′,2″∶5″,2″′?te?trathiophene(4T?2CN)films showed reversible,clear color changes in PTH?n3?SO3H aqueous solution.When the voltage were applied between the ITO working electrode and the platinum wire counter electrode,the 4T?2CHO film showed reversible,clear color changes from yellow to blue?green,while the4T?2CN film showed reversible,clear color changes from light yellow to blue.The results also indicate that PTH?n3?SO3H can be used as electroyte in organic electrochromic devices.
Keywords Polythiophene electrolyte;Oligithiophene derivative;Organic electrochromic device
(Ed.:W,Z)
电致变色材料研究进展
电致变色材料研究进展 摘要电致变色材料是目前公认的最有发展前途的智能材料之一。本文简述了电致变色机理及特点，简要介绍了无机电致变色材料( WO 3)和有机电致变色材料(氧化还原型化合物、金属有机螯合物、导电聚合物)这两种不同类型的变色材料，电致变色材料的应用前景和发展方向及其研究现状。 关键词电致变色无机电致变色材料有机电致变色材料应用现状 变色现象是指物质在外界环境的影响下，而产生的一种对光的反应的改变。这种现象普遍存在于自然界中，比如变色龙，它的体色会随着周围环境的变化而改变。人们感兴趣的是一类具有可逆变色现象的物质，即可利用一定的外界条件将它们的颜色进行改变并且在另外一种条件下将其还原。目前发现的变色现象主要有4 类: 电致变色、光致变色、热致变色和压致变色，其中又以电致变色研究得最为深入。 电致变色是指在外接电压或者电流的驱动下，物质发生电化学氧化还原反应而引起颜色变化的现象。即在外加电场作用下，物质的化学性能(透射率、反射率等)在可见光范围内产生稳定的可逆变化。其主要特点有以下几点：( 1) 电致变色材料中电荷的注入与抽出可以通过外界电压或电流的改变而方便地实现，注入或抽出电荷的多少直接决定了材料的致色程度，调节外界电压或电流可以控制电致变色材料的致色程度; ( 2) 通过改变电压的极性可以方便地实现着色或消色; ( 3) 已着色的材料在切断电流而不发生氧化还原反 应的情况下，可以保持着色状态，即具有记忆功能。因此，电致变色材料应满足以下各个方面的要求: (1) 具有良好的电化学氧化还原可逆性; (2) 颜色变化的响应时间快; (3) 颜色的变化是可逆的; (4) 颜色变化的灵敏度高; (5) 有较高的循环寿命; (6) 有一定的记忆存贮功能; (7) 有高的机械性能和化学稳定性; (8) 有合适的微观结构。 自1969年Deb发现非晶W薄膜具有电致变色效应以来，电致变色薄膜材料以其特殊的性能成为了材料研究的热点之一，并且取得了一定的成果。70 年代电致变色器件的问世，80 年代美国科学家研究的“灵巧窗”都是在电致变色材料研究领域的重大突破。此后，人们又逐渐发现了其它一些电致变色材料，可以分为无机电致变色材料和有机电致变色材料。无机电致变色材料的性能稳定, 其光吸收变化是由于离子和电子的 双注入和双抽出而引起的。有机电致变色材料的色彩丰富, 易进行分子设计, 其光吸收变化来自氧化还原反 应。 无机电致变色材料 无机电致变色材料多为过渡金属氧化物或其衍生物。这是由于过渡金属元素在d 轨道有未成对的单电 子存在。过渡金属元素离子一般易于着色, 且基态与激发态能量差较小。氧化物中金属的电子层结构不稳定在一定的条件下价态发生可逆转变, 形成混合价态的离子共存状态, 其颜色随离子价态和浓度的变化而变化。依据变色特性, 又可分为阴极电致变色材料和阳极电致变色材料。 1 、阴极电致变色材料 在高价氧化状态无色, 在低价还原状态着色的电致变色材料称为阴极电致变色材料, 主要包括?B 族的WO3 、MoO3 及其混合材料, 以及V2O5 、Nb2O5 、TiO2 、BiO3 等。其中， 最典型的就是WO,它是最早被发现具有电致变色特性的，也是研究得最为广泛和深入的一种电致变色材 料。对于WO,在钨的位置上都被WI占据，是一种透明的薄膜；而在氧化还原态时，WV产生电致变色效 应。尽管对于WO羊细的变色机制还存在争议，但是金属阳离子的注入与抽岀的重要作用已被认可。一般认 为其反应方程式如下：xM+ + xe —+WO f MxWO 式中M表示H + ，Li +等。利用Faugh nan等提岀的价间电荷迁移模型解释WO勺变色行为，如图1( a)所示方向加电场时，电子e —和阳离子M+同时注入WO膜原子晶格间的缺陷位置，形成钨青铜(MxWO3)化合 物，呈现蓝色。如图1( b) 所示方向加电场时，电致变色层中电子 e —和阳离子M+同时脱离，蓝色消失。 WO在高价态呈现无色，在低价态呈现岀蓝色，是一类在高价氧化状态下无色，在低价还原状态下着色 的阴极电致变色材料，这类材料主要是W B族金属氧化物。 图1 价间电荷迁移模型示意图 2、阳极电致变色材料 阳极电致变色材料与阴极电致变色材料相反，它们在低价还原状态下无色，在高价氧化状态下呈现颜
有机电致发光显示器件基本原理与进展
有机电致发光显示器件基本原理与进展 副标题:有机电致发光显示器件基本原理与进展 发表日期： 2006-2-14 21:33:35 作者：佚名点击数5224 摘要： 本文对有机电致发光显示器件的发展历史，器件结构、工作特征、获得彩色显示的方法以及所具有的优缺点、发展现状和趋势等都做了简要的概括。详细比较了小分子OLED与聚合物PLED、OLED与LCD性质上的比较，对OLED显示的发光机理进行了详细的综述。此外，对获得彩色显示的无源驱动电路和有源驱动电路的结构进行了总结，认为有源驱动将是最终发展趋势。最后总结了国内外OLED技术的发展状况。 关键词：小分子有机电致发光有机聚合物电致发光无源驱动有源驱动 (作者：姚华文，上海华嘉光电技术有限公司，上海市嘉定区招贤路928号，201821) 有机电致发光显示（organic electroluminesence Display）技术被誉为具有梦幻般显示特征的平面显示技术，因其发光机理与发光二极管（LED）相似，所以又称之为OLED（organic light emitting diode）。2000年以来，OLED受到了业界的极大关注，开始步入产业化阶段。 1．发展历史 1936年，Destriau将有机荧光化合物分散在聚合物中制成薄膜，得到最早的电致发光器件。20 世纪50年代人们就开始用有机材料制作电致发光器件的探索，A. Bernanose等人在蒽单晶片的两侧加上400V的直流电压观测到发光现象，单晶厚10mm～20mm，所以驱动电压较高。1963年M. Pope等人也获得了蒽单晶的电致发光。70年代宾夕法尼亚大学的He eger探索了合成金属[1]。1987年Kodak公司的邓青云首次研制出具有实用价值的低驱动电压（<10V，>1000cd/m2）OL ED器件（Alq作为发光层）[2]。1990年，Burroughes及其合作者研究成功第一个高分子EL（PLED）(PPV作为发光层)，更为有机电致发光显示器件实用化进一步奠定了基础。1997年单色有机电致发光显示器件首先在日本产品化，1999年月，日本先锋公司率先推出了为汽车音视通信设备而设计的多彩有机电致发光显示器面板，并开始量产，同年9月，使用了先锋公司多色有机电致发光显示器件的摩托罗拉手机大批量上市[3]。这一切都表明，OLED技术正在逐步实用化，显示
有机电致发光材料与器件
有机电致发光材料与器件 有机电致发光器件发展及展望综述 有机电致发光器件发展及展望综述 中文摘要 有机电致发光器件(organic light-emitting device, OLED)目前已成为平板信息显示领域的一个研究热点。OLED具有平板化、自发光、色彩丰富、响应快、视野宽及易于实现超薄轻便等优点,被认为是未来最有可能替代液晶显示器和等离子显示器的一种新技术,同时可以用做照明和背光源。但是,其制作成本高、良品率低等不足有待解决。OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄，可视角度更大，并且能够显著节省电能。 为了形像说明OLED构造，可以将每个OLED单元比做一块汉堡包，发光材料就是夹在中间的蔬菜。每个OLED的显示单元都能受控制地产生三种不同颜色的光。OLED与LCD一样，也有主动式和被动式之分。被动方式下由行列地址选中的单元被点亮。主动方式下，OLED单元后有一个薄膜晶体管（TFT），发光单元在TFT驱动下点亮。主动式的OLED比较省电，但被动式的OLED显示性能更佳。 关键词有机电致发光器件器件性能结构优化空穴阻挡 - I -
Organic Light-Emitting Devices Performance Overview tianjia (Class0413 Grade2006 in College of Information&Technology,Jilin Normal University, Jilin Siping 136000) Directive Teacher: jiang wen long(professor) Abstract Electroluminescent devices (organic light-emitting device, OLED) flat panel information display has become a hot topic in the field. OLED technology has a flat, self-luminous, rich colors, fast response, wide horizons and easy to implement the advantages of ultra-thin light, is considered the next best possible alternative to liquid crystal displays and plasma displays, a new technology while can be used as lighting and backlight. However, its high production cost, low rate of less than good product to be resolved. OLED display technology with the traditional LCD display in different ways, no backlight, with a very thin coating of organic materials and glass substrate, when a current is passed, these organic materials will be light. OLED display screen can be done but lighter and thinner, larger viewing angle, and can significantly save power. To image shows OLED structure, each OLED element can be likened to a hamburger, light-emitting material is sandwiched in between
电致变色材料研究进展
电致变色材料研究进展 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
电致变色材料研究进展摘要电致变色材料是目前公认的最有发展前途的智能材料之一。本文简述 了电致变色机理及特点，简要介绍了无机电致变色材料（WO3）和有机电致变色 材料（氧化还原型化合物、金属有机螯合物、导电聚合物）这两种不同类型的变 色材料，电致变色材料的应用前景和发展方向及其研究现状。 关键词电致变色无机电致变色材料有机电致变色材料应用现状 变色现象是指物质在外界环境的影响下，而产生的一种对光的反应的改变。 这种现象普遍存在于自然界中，比如变色龙，它的体色会随着周围环境的变化而 改变。人们感兴趣的是一类具有可逆变色现象的物质，即可利用一定的外界条件 将它们的颜色进行改变并且在另外一种条件下将其还原。目前发现的变色现象主 要有4 类: 电致变色、光致变色、热致变色和压致变色，其中又以电致变色研究得最为深入。 电致变色是指在外接电压或者电流的驱动下，物质发生电化学氧化还原反应 而引起颜色变化的现象。即在外加电场作用下，物质的化学性能（透射率、反射 率等）在可见光范围内产生稳定的可逆变化。其主要特点有以下几点：( 1) 电 致变色材料中电荷的注入与抽出可以通过外界电压或电流的改变而方便地实现， 注入或抽出电荷的多少直接决定了材料的致色程度，调节外界电压或电流可以控 制电致变色材料的致色程度; ( 2) 通过改变电压的极性可以方便地实现着色或 消色; ( 3) 已着色的材料在切断电流而不发生氧化还原反应的情况下，可以保 持着色状态，即具有记忆功能。因此，电致变色材料应满足以下各个方面的要求: (1) 具有良好的电化学氧化还原可逆性; (2) 颜色变化的响应时间快; (3) 颜色 的变化是可逆的; (4) 颜色变化的灵敏度高; (5) 有较高的循环寿命; (6) 有一
常用电子元器件及应用页
第二讲常用电子元器件及应用 2.1电阻器 2.1.1电阻器的分类及特点 1?薄膜类 RX线绕电阻 有机实芯电阻 RJ金属膜电隔 RT碳膜电阻 热敏电阻
（1） 金属膜电阻（型号：RJ ） o 在陶瓷骨架表面，经真空高温或 烧渗工艺蒸发沉积一层金属膜或合金膜。其特点是：精度高、稳定 性好、噪声低、体积小、高频特性好。且允许工作环境温度范围大 （-55?+125°C）、温度系数低（（50?100） X 10'6/°0）。目前 是 组成电子电路应用最广泛的电阻之一。常用额定功率有1/8W 、 1/4W 、1/2W 、1W 、2W 等，标称阻值在10Q ?10MQ 之间。 （2） 金属氧化膜电阻（型号：RY ） o 在玻璃、瓷器等材料上，通 过高温以化学反应形式生成以二氧化锡为主体的金属氧化层。该电 阻器由于氧化膜膜层比较厚，因而具有极好的脉冲、高频和过负荷 性能，且耐磨、耐腐蚀、化学性能稳定。但阻值范围窄，温度系数 比金属膜电阻差。 （3）碳膜电阻（型号：RT ） o 在陶瓷骨架表面上，将碳氢化合物 在真空中通过高温蒸发分解沉积成碳结晶导电膜。碳膜电阻价格低 廉，阻值范围宽（10Q ?10MG ）,温度系数为负值。常用额定功 率为1/8W ?10W,精度等级为±5%、±10%、±20%,在一般电 子产品中大量使用。 III III 1=.
2?合金类 （1）线绕电阻（型号：RX）。将康铜丝或镰锯合金丝绕在磁管上, 并将其外层涂以珪琅或玻璃釉加以保护。线绕电阻具有高稳定性、高精度、大功率等特点。温度系数可做到小于10-6/°C,精度高于±0.01%,最大功率可达200W。但线绕电阻的缺点是自身电感和分布电容比较大，不适合在高频电路中使用。 （2）精密合金箔电阻（型号：RJ） o在玻璃基片上粘和一块合金箔，用光刻法蚀出一定图形，并涂敷环氧树脂保护层，引线封装后形成。该电阻器最大特点是具有自动补偿电阻温度系数功能，故精度高、稳定性好、高频响应好。这种电阻的精度可达±0.001%,稳定性为±5X10-4%/年，温度系数为土10-6/0 可见它是一种高精度电阻。 3?合成类 （1）金属玻璃釉电阻（型号：RI）o以无机材料做粘合剂，用印刷 烧结工艺在陶瓷基体上形成电阻膜。该电阻具有较高的耐热性和耐潮性，常用它制成小型化贴片式电阻。
液晶玻璃与电致变色玻璃的区别
液晶玻璃与电致变色玻璃的区别： 1）液晶玻璃在正常情况下是不透明的，只有在一定的电压作用下才能从不透明变为透明；电致变色玻璃本身可以为透明。 2）液晶玻璃需要不断地施加电压才能保持透明，属于能耗产品，不过能耗比较低；电致变色玻璃具有双稳态的性能，只需在电压作用下调节玻璃的透光率，除去电压后玻璃的状态能在一段时间内继续保持。 3）普通的液晶玻璃一般只能在透明和不透明两种状态之间进行调整；电致变色玻璃一般能在不同电压作用下调节到不同级别的透光率。 4）液晶玻璃的主要原理是根据液晶分子在电压作用下的取向来达到调光的目的；电致变色玻璃的主要原理是电致变色材料在电压作用下发生氧化还原反应，进而发生颜色和透明度的变化，达到调光的目的。 电致变色器件 电致变色是指材料的光学属性（反射率、透过率、吸收率等）在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的材料称为电致变色材料，用电致变色材料做成的器件称为电致变色器件。 目前，已经产业化的电致变色器件有一下几类：电致变色智能调光玻璃、电致变色显示器、汽车自动防眩目后视镜。 电致变色智能玻璃在电场作用下具有光吸收透过的可调节性，可选择性地吸收或反射外界的热辐射和内部的热的扩散，减少办公大楼和民用住宅在夏季保持凉爽和冬季保持温暖而必须消耗的大量能源。同时起到改善自然光照程度、防窥的目的。解决现代不断恶化的城市光污染问题。是节能建筑材料的一个发展方向。 电致变色材料具有双稳态的性能，用电致变色材料做成的电致变色显示器件不仅不需要背光灯，而且显示静态图象后，只要显示内容不变化，就不会耗电，达到节能的目的。电致变色显示器与其它显示器相比具有无视盲角、对比度高等优点。 用电致变色材料制备的自动防眩目后视镜，可以通过电子感应系统，根据外来光的强度调节反射光的强度，达到防眩目的作用，使驾驶更加安全。 电致变色智能玻璃能以较低的电压（2-5V）和较低的功率调节汽车、飞机内部的光线强度，使旅途更加舒适。目前，电致变色调光玻璃已经在一些高档轿车和飞机上得到应用。
有机电致发光综述
有机电致发光综述 本文对有机电致发光显示器件的发展历史，器件结构、工作特征、获得彩色显示的方法以及所具有的优缺点、发展现状和趋势等都做了简要的概括。详细比较了小分子OLED与聚合物PLED、OLED与LCD性质上的比较，对OLED显示的发光机理进行了详细的综述。此外，对获得彩色显示的无源驱动电路和有源驱动电路的结构进行了总结，认为有源驱动将是最终发展趋势。最后总结了国内外OLED技术的发展状况。 关键词：小分子有机电致发光有机聚合物电致发光无源驱动有源驱动 (作者：姚华文，上海华嘉光电技术有限公司，上海市嘉定区招贤路928号，201821) 有机电致发光显示（organic electroluminesence Display）技术被誉为具有梦幻般显示特征的平面显示技术，因其发光机理与发光二极管（LED）相似，所以又称之为OLED（organic light emitting diode）。2000年以来，OLED受到了业界的极大关注，开始步入产业化阶段。 1．发展历史 1936年，Destriau将有机荧光化合物分散在聚合物中制成薄膜，得到最早的电致发光器件。 20 世纪50年代人们就开始用有机材料制作电致发光器件的探索，A. Bernanose等人在蒽单晶片的两侧加上400V的直流电压观测到发光现象，单晶厚10mm～20mm，所以驱动电压较高。1963年M. Pope等人也获得了蒽单晶的电致发光。70年代宾夕法尼亚大学的Heeger 探索了合成金属[1]。1987年Kodak公司的邓青云首次研制出具有实用价值的低驱动电压（<10V，>1000cd/m2）OLED器件（Alq作为发光层）[2]。1990年，Burroughes及其合作者研究成功第一个高分子EL（PLED）(PPV作为发光层)，更为有机电致发光显示器件实用化进一步奠定了基础。1997年单色有机电致发光显示器件首先在日本产品化，1999年月，日本先锋公司率先推出了为汽车音视通信设备而设计的多彩有机电致发光显示器面板，并开始量产，同年9月，使用了先锋公司多色有机电致发光显示器件的摩托罗拉手机大批量上市[3]。这一切都表明，OLED技术正在逐步实用化，显示技术又将面临新的革命[4]。 2．器件分类 按照组件所使用的载流子传输层和发光层有机薄膜材料的不同，OLED可区分为两种不同的技术类型。 一是以有机染料和颜料等为发光材料的小分子基OLED，典型的小分子发光材料为Alq（8-羟基喹啉铝）；另一种是以共轭高分子为发光材料的高分子基OLED，简称为PLED，典型的高分子发光材料为PPV（聚苯撑乙烯及其衍生物[5]。 3．基本结构和发光机理 OLED是基于有机材料的一种电流型半导体发光器件。其典型结构是在ITO玻璃上制作一层几十纳米厚的有机发光材料作发光层，发光层上方有一层低功函数的金属电极。当电极上
电子元器件应用-Agilent T150 UTM Data Sheet
Features and Benefits ? Nanomechanical actuating transducer head functions as a load cell to deliver high sensitivity over a large range of strain ? Dynamic properties characterization mode provides precise accuracy throughout testing ? Flexible, upgradeable universal testing machine can be con? gured for repeatable speci? c applications or a variety of new applications ? Outstanding software offers real-time experimental control and easy test protocol development Applications ? Yield of compliant ? bers and biological materials ? Dynamic studies of ? bers and biological materials ? Tensile and compression studies of polymers Overview The Agilent T150 UTM is a universal testing machine that offers researchers a superior means of nanomechanical characterization. The state-of-the-art T150 employs a nanomechanical actuating transducer head to produce tensile force (load on sample) using electromagnetic actuation combined with a precise capacitive gauge, delivering outstanding sensitivity over a large range of strain. The T150 UTM enables researchers to understand dynamic properties of compliant ? bers via the largest dynamic range in the industry and the best resolution on the market (? ve orders of magnitude of storage and loss modulus). It also lets researchers investigate tension / compression properties of biological materials via a dynamic characterization mode that permits accurate measurement at each point during testing. Additional advantages include fast, accurate generation of real-time test results; improved understanding of strain-rate-sensitive materials and time-dependent response; improved statistical sampling in biomaterials applications; and automated reporting of test results in both Microsoft?Word and Excel. Agilent T150 UTM Data Sheet Agilent T150 UTM.
电致变色材料综述
电致变色材料制备技术综述 电致变色材料概述 电致变色是在电流或电场的作用下，材料发生可逆的变色现象。早在本世纪30年代就有关于电致变色的初步报道。60年代，Pkat在研究有机染料时，发现了电致变色现象并进行了研究。1969年，Deb发现在施加电压的情况下，MoO3和WO3具有电致变色效应，Deb 在此基础上进行了深入的研究并研制出了第一个薄膜电致变色器件。电致变色材料因为在智能窗（smart window）、汽车防炫后视镜、电致变色显示器等方向具有巨大的潜在应用价值，正受到越来越多的关注。波音公司最新的波音787梦想客机上就使用了电致变色旋窗设计，电致变色也正在走向产业化，具有广阔的市场前景。 目前电致变色材料主要包括两种，即无机电致变色材料和有机电致变色材料。许多过渡金属氧化物具有电致变色效应。普遍认为无机电致变色材料由于电子和离子的双注入和双抽出发生氧化还原反应而具有电致变色效应。根据材料是在氧化态或者还原态着色可分为还原态着色电致变色材料如W、Mo、V、Nb和Ti的氧化物和氧化态着色电致变色材料如Ir、Rh、Ni和Co等的氧化物。有些材料如V、Co和Rh的氧化物在氧化态和还原态均会呈现不同的颜色。普鲁士蓝也是一种具有多种变色特性的电致变色材料，能在暗蓝色、透明无色(还原时)、淡绿色(氧化时)等颜色之间转变。有机电致变色材料包括氧化还原型化合物如紫罗精，导电聚合物如聚苯胺、聚噻吩和金属有机螯合物如酞花菁等。无机电致变色材料由于化学稳定性好，制备工艺简单等优点，是人们研究的重点，WO3作为最早发现的一种电致变色材料，由于性能优越，价格低廉等优点，是研究最为详细的一种电致变色材料。
有机电致发光器件的研究进展
文章编号:100525630(2006)0620078206 有机电致发光器件的研究进展 Ξ 何修军1,蒋孟衡1,肖子剑2,涂小强1 (1.成都信息工程学院光电技术系,四川成都610225; 2.电子科技大学光电信息学院,四川成都610054 ) 摘要:系统介绍了有机电致发光器件(OL ED )的结构和发光机理,从有机半导体的能带 结构和OL ED 的能带结构,分析了OL ED 发光过程,指出了如何提高器件的发光效率。最 后概述了器件的技术进展和应用前景,并展望了未来OL ED 发展的方向。 关键词:有机电致发光器件;能带结构;发光机理 中图分类号:TH 383 文献标识码:A Research on the organ ic l ight -e m itti ng dev ices H E X iu 2jun 1,J IA N G M eng 2heng 1,X IA O Z i 2j ian 2,TU X iao 2qiang 1 (1.Chengdu U niversity of Info rm ati on Techno logy ,Chengdu 610225,China ;2.Schoo l of Op toelectronic Info rm ati on ,U niversity of Electronic Science and Techno logy of China ,Chengdu 610054,China ) Abstract :T he structu re and the ligh t em itting m echan is m of the o rgan ic ligh t 2em itting devices (OL ED )is in troduced .T he band structu re of the o rgan ic sem iconducto r and the band structu re of the OL ED is analyzed and the sub stance of the OL ED lum inescence p rocess is given .In the end ,the recen t advances in techno logy and the app licati on fo reground on the devices are summ arized ,and fu tu re devel 2opm en ts are given . Key words :OL ED ;band structu re ;ligh t em itting m echan is m 1 引 言 随着科学技术的不断进步,显示器也在迅速地更新换代。有机电致发光器件(o rgan ic ligh t 2em itting devices ,OL ED )以其优越的性能脱颖而出,具有如下优点 [1～3]:(1)结构简单,体积小,重量轻,成本低,易进行大规模、大面积生产,具有超薄、大面积、便于携带、平板显示等特点。 (2)主动发光,视角范围大,接近于180°;响应速度快,图像稳定,图像刷新率比液晶显示器快100倍～1000倍;发光效率高,亮度大,可实现全色显示。 (3)有机材料的机械性能好,易加工成各种形状;可以采用树脂作为基板,制备可折叠的柔性显示器。(4)驱动电压低,能耗低,能与半导体集成电路的电压相匹配,使大屏幕平板显示的驱动电路容易实第28卷 第6期 2006年12月 光 学 仪 器O PT I CAL I N STRUM EN T S V o l .28,N o.6 D ecem ber,2006 Ξ收稿日期:2006201206 基金项目:四川省科学基金资助项目(04JY 0292104) 作者简介:何修军(19722),男,四川仪陇人,讲师,硕士,主要从事发光材料与器件方面的研究。
电子元器件选择和应用.
电子元器件选择和应用 发布人：admin 发布日期：2010-1-4 点击数：325 电子元器件在选用时至少应遵循下列准则： 1. 元器件的技术条件、技术性能、质量等级等均应满足装备的要求； 2. 优先选用经实践证明质量稳定、可靠性高、有发展前途的标准元器件，不允许选用淘汰品种和禁用的元器件； 3. 应最大限度地压缩元器件品种规格和生产厂家； 4. 未经设计定型的元器件不能在可靠性要求高的军工产品中正式使用； 5. 优先选用有良好的技术服务、供货及时、价格合理的生产厂家的元器件。对关键元器件要进行用户对生产方的质量认定； 6. 在性能价格比相等时，应优先选用国产元器件。 电子元器件在应用时应重点考虑以下问题，并采取有效措施，以确保电子元器件的应用可靠性： 1. 降额使用。经验表明，元器件失效的一个重要原因是由于它工作在允许的应力水平之上。因此为了提高元器件可靠性，延长其使用寿命，必须有意识地降低施加在元器件上的工作应力（电、热、机械应力），以使实际使用应力低于其规定的额定应力。这就是降额使用的基本含义。 2. 热设计。电子元器件的热失效是由于高温导致元器件的材料劣化而造成。由于现代电子设备所用的电子元器件的密度越来越高，使元器件之间通过传导、辐射和对流产生热耦合，热应力已成为影响元器件可靠性的重要因素之一。因此在元器件的布局、安装等过程中，必须充分考虑到热的因素，采取有效的热设计和环境保护设计。 3. 抗辐射问题。在航天器中使用的元器件，通常要受到来自太阳和银河系的各种射线的损伤，进而使整个电子系统失效，因此设计人员必须考虑辐射的影响。目前国内外已陆续研制了一些抗辐射加固的半导体器件，在需要时应采用此类元器件。 4. 防静电损伤。半导体器件在制造、存储、运输及装配过程中，由于仪器设备、材料及操作者的相对运动，均可能因磨擦而产生几千伏的静电电压，当器件与这些带电体接触时，带电体就会通过器件“引出腿”放电，引起器件失效。不仅MOS器件对静电放电损伤敏感，在双极器件和混合集成电路中，此项问题亦会造成严重后果。 5. 操作过程的损伤问题。操作过程中容易给半导体器件和集成电路带来机械损伤，应在结构设计及装配和安装时引起重视。如引线成形和切断，印制电路板的安装、焊接、清洗，装散热板、器件布置、印制电路板涂覆等
有机电致发光材料及器件导论
1.电致发光（EL）：发光材料在电场作用下，受到电流和电场的激发而发光的现象，是一个将电能直接转化为光能的 一种发光过程（非热转换即不是通过热辐射实现的）。 2.FED,PDP,LCD都存在问题，不能满足时代需求，所以研究更为高效的有机电致发光器件（OLED）。OLED特点： 材料选择有机物，高分子，因而选择范围宽；驱动电压低；发光亮度和发光效率高，发光视角宽，相应速度快； 器件可弯曲，不受尺寸限制，分辨率高等。 3.基态：分子的稳定态即能量最低状态；激发态：被激发后，分子的电子排布不遵循构造原理。激发态分子内的物 理失活：辐射跃迁和非辐射跃迁。而辐射跃迁：释放光子而从高能激发态失活到低能基态的过程。导致电子运动轨道界面减少；在势能面上跃迁是垂直发生的。 4.有机半导体：在外电场作用下，电子和空穴在LUMO和HOMO间的跳跃产生电流。而掺杂半导体中的载流子浓 度大于本征半导体（电子和空穴浓度相同），所以导电性更好 5.直流注入式有机电致发光：在有机EL器件的两端电机上加上直流电源，通电后发光器件受电激发的作用而发光的 现象。过程：载流子注入，载流子传输，电子和空穴碰撞形成激子（激子是彼此束缚在一起的电子和空穴对），激子辐射退激发发出光子。 6.单线态激子是总自旋为0的激发状态；注入的电子和空穴形成的单线态和三线态激子的比例正比于其状态数，有 机电致发光的量子效率最大为25%；Forster能量转移：能量从主体向掺杂材料的传递方式，能在较远距离内实现，为单线态激子；Dexter能量转移：只能在紧邻分子间实现，为三线态激子。 7.单层器件：单层有机薄膜被夹在ITO阴极和金属极之间，形成的是单层有机电致发光器件。但是单层器件的载流 子的注入不平衡，器件发光效率低。三层器件是目前OLED中最常用的一种。在实际的器件中，在发光层往往采用掺杂的方式提高器件性能 8.器件制备过程：刻蚀好的ITO玻璃—清洗—臭氧/氧等离子体处理—基片置于真空腔体—抽真空—蒸发沉积有机薄 膜和阴极—取出器件并封装—测试表征 9.有机小分子发光器件通常用真空蒸发沉积的方法制备构成器件的薄膜，整个过程要在真空腔内完成（真空度高于 10^-4Pa）。共聚物发光器件主要是通过涂璇的方法制备的，涂璇过程中要精确的控制加速，转速。但涂璇浪费材料且不能全彩显示，而喷墨打印则弥补此缺点。 10.在OLED贮存和工作器件受到化学反应的影响，所以要选择阻隔性好的封装材料。有刚性封装材料（玻璃和聚合 物，玻璃可形成密闭空腔，聚合物可满足显示器大屏化）；柔性封装材料（玻璃和聚合物）；边缘缝隙封装材料（紫外固化得聚合物黏结剂） 11.有机电致发光器件封装材料的高阻隔性可通过在聚合物薄膜上沉积小分子图层形成复合薄膜获得，多层复合薄膜 可使粗糙的器件表面光滑化，保证无机层的完整，以致渗透分子的传导受阻更好，也可在封装中加捕捉剂来提高阻隔性。 12.器件发光效率：量子效率（器件向外发射的光子数与注入电子空穴对数之比。内量子数ηint指器件产生的所有光 子数与注入电子空穴对数之比；外量子数ηext指器件在全空间发射的光子数Np与注入的电子空穴对数量Nc之比）；流明效率（ηl=AL/Ioled，A为器件有效面积，L为器件发光亮度，Ioled为有机发光器件发光亮度为L时的工作电流）；功率效率（ηp=Lp/IoledV，ηp为光功率效率，Lp为器件前方发射出来的光功率，IoledV是驱动电压V驱动下的器件总电功率） 13.有机电致发光器件效率可以用积分球光度计测量。但这是一个理想模型，要对测量结果进行修正；发光效率用积 分球光度计加光谱仪的方法测量。 14.亮度,Lv为发光亮度，Km为光功当量，Le. λ为辐射亮度，V（λ）为明视觉光 谱光视效率。Lθ=Iθ/d a cosθ，Lθ为某方向发光功率，Iθ为改方向上的光强，da为一个发光表面。发光亮度一般用各种亮度计测量，测量被测光源表面的像在光电器件表面所产生的光照度，则该像表面的照度正比于光源的亮度，不随光度计与光体之间的距离而变化。 15.色度测量通常用光谱辐射计，如PR-705；有机电致发光器件的电流-电压曲线则可用普通的伏安法测量。亮度-电 压曲线表现器件光电性质；发射光谱测量：使荧光或者磷光通过单色器后照射于检测器上，扫描发射单色器并检
有机电致发光器件工作原理
有机电致发光器件工作原理 1.1 有机材料的电子跃迁过程 有机电致发光的发光机理：在外电场作用下，空穴和电子分别注入到有机材料中，在有机层中相遇复合形成激子，释放出能量，同时将能量传递给有机发光材料的分子，使其从基态跃迁到激发态，由于激发态很不稳定，受激分子发生辐射跃迁从激发态回到基态产生发光现象。 一般将有机物质分子的状态分为基态与激发态。基态是指分子的稳定态，即能量最低状态，其分子中的电子的排布完全遵从能量最低原理，泡利不相容原理和洪特规则。激发态是指物质分子受到光或其他的辐射使其能量达到一个更高的值时，变为一个不稳定的状态，被激发后称分子处于激发态。通常将分子的不稳定的存在状态用单重态S表示,基态单重态用S0表示，三重激发态用T1表示。当有机分子被激发时，分子处于激发单重态，依据它们能量的高低表示为S1、S2、S3。在电致发光的过程中，单重态激子和三重态激子被认为是同时产生的。其中荧光是电子从最低单重激发态到基态的跃迁发光，这种现象又称为电致荧光。电子从最低三重态回到基态的跃迁产生的发光称为磷光。但在室温下，从最低三重激发态回到基态的电子跃迁产生的发光是极微弱的，其能量绝大部分以热的形式损失掉了，所以这个过程被认为是无辐射过程。 图1.1为有机材料分子内部电子的主要跃迁过程： a过程：从S0—S1、S2是在外界激励下发生跃迁； f过程：从S1—S0是以辐射的形式发射了光子产生了荧光； P过程：从T1—S0是一个辐射跃迁的磷光发光； 从S2—S1是通过内转换过程（IC）； 从S1—T1是通过系间内转换过程（ISC），且S1发生了自旋反转； 从S2—S0是辐射跃迁的荧光发光。
顶发射有机电致发光器件 3
顶发射有机电致发光器件 摘要 有机电致发光器件（OLED）由于其自身具有能耗低、自发光、视角宽、成本低、温度范围宽、响应速度快、发光颜色连续可调、可实现柔性显示、工艺比较简单等优点而吸引了全世界信息显示技术研究领域的专家学者们的目光，它成为了最有可能取代液晶显示器件的希望之星。有机电致发光器件的研究始于1963年，近年内，越来越多的研究人员从事到有机电致发光器件的研究中来，关于利用新材料、新结构制作有机电致发光器件的报道层出不穷，有机电致发光技术也得到了飞速的发展。 有机电致发光器件按照光从器件出射方向的不同，可以分为两种结构：一种是底发射型器件（BEOLED），另一种是顶发射型器件（OLED）。由于顶发射型器件所发出的光是从器件的顶部出射，这就不受器件底部驱动面板的影响从而能有效的提高开口率，有利于器件与底部驱动电路的集成。同时顶发射型器件还具有提高器件效率、窄化光谱和提高色纯度等诸多方面的优点，因此顶发射型器件具有非常良好的发展前景。而对于顶发射型器件来说，它的有机层结构与底发射型器件的结构基本一致，所以对于顶发射型器件电极的研究具有非常重要的意义。 关键词：电致发光顶发射 Abstract Organic light-emitting diode (OLED), due to its low energy consumption, self-luminous, wide viewing angle, low cost, wide temperature range, fast response, continuously adjustable, luminous colors, flexible display, the process is relatively simple, to attract the attention of experts and scholars in display researching field all over the world. It became the star of hope which most likely to replace liquid crystal display. Researching of the organic light-emitting diode began in 1963, and in recent years, more and more researchers come to research the organic light-emitting diode. New materials, new structures of organic light-emitting diode reported in an endless stream. OLED technology has been rapid development. According to the different directions of the light emitting from the device, we can divide the OLED into two kinds. The one is bottom-emitting type device (BEOLED) and the other is top-emitting device (TEOLED). As the light emitting from the top of the TEOLED, it can ignore the effect of the bottom driving panel, so that it can effectively improve the opening rate, conducive to the integration of the device with the driving circuit. Top-emitting device can also improve the efficiency of the device, narrowing the spectrum and improve the color purity, so it has a good prospect for development. For top-emitting device, the organic layer structure and is basically the same with the bottom-emitting type device, so it has very important significance to study the electrodes of the top-emitting device.