聚合物电致发光材料研究进展
在电场作用下迁移产生导电现象。本...
摘要Ｌ聚合物电致发光材料是近几年来取得突破性进展而倍受关注的新兴功能材料。
它们的电致发光薄膜器件激发电压低、发光效率高、易得到彩色显示，而且容易实现大屏幕平板化。
研究发现聚对苯乙炔类聚合物具有许多优异的性能，如柔性好、驱动电压低、能带结构可调、优良的溶解性及耐热性等。
人们已经制备出发红光、黄光、绿光的性能优异的聚对苯乙炔类聚合物制成的电致发光器件；而能发蓝色光的该类聚合物材料则很少，性能也差，限制了该类材料在全色显示方面的应用。
『『本文制备出一种新型的、能发蓝色光的聚对苯乙炔类聚合物材料聚【（２，５．二亚甲基．１，３，４．嗯二唑）二氧代．１，４．亚苯基．１，２一亚乙烯基．１，４．亚苯基．１，２．亚乙烯基．１，４一亚苯基】，并对其进行了溶解性、电性能、光性能、热性能的研究。
实验结果说明它的荧光发射最大波长为４７２ｎｍ，属于蓝色发光范围。
电导率的测定结果说明它比传统的ＰＰＶ类电致发光材料有更强的电子与空穴的复合几率。
它的能带宽度（Ｅｇ）为３．８４ｅＶ。
荧光量子效率巾＝ｏ．９９５。
（该聚合物能溶解于氯仿及四氢呋喃等有机溶剂中。
其分解温度大于３５０‘Ｃ。
ＴＧＡ的分析结果说明该聚合物具有优异的热稳定性。
上关键词：电致发光，聚对苯乙炔衍生物，蓝色光ＡＢＳＴＲＡＣＴＩｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅｏｆｐｏｌｙｍｅｒｈａｓｂｅｅｎｍａｄｅｗｉｔｈａｎｏｕｔｓｔａｎｄｉｎｇｐｒｏｇｒｅｓｓ，ａｎｄｃｌｏｓｅａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｓｐａｉｄｏｎｔｈｅｓｅｋｉｎｄｓｏｆｎｅｗｆｕｎｃｔｉｏｎｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓａｒｅａｓｆｏｌｌｏｗｓ：ｌｏｗｅｘｃｉｔｉｎｇｖｏｌｔａｇｅ，ｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔｃｅｌｌｓｉｎｔｈｉｎｆｉｌｍｓ，ｅａｓｉｎｅｓｓｏｆｃｏｌｏｒｌｉｇｈｔｅｍｉｓｓｉｏｎ，ａｎｄａｔｔｒａｃｔｉｖｅｍａｔｅｒｉａｌｓｆｏｒｌａｒｇｅ·ａｒｅａｖｉｓｉｂｌｅｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅｓ．Ｐｏｌｙ（ｐ·ｐｈｅｎｙｌｅｎｅＶｉｎｙｌｅｎｅ）（ＰＰＶ）ｉｓｔｈｅｆｉｒｓｔｐｏｌｙｍｅｒｍａｔｅｒｉａｌｆｏｕｎｄｔｏｈａｖｅｔｈｅｅｌｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｅｎｃｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓａｎｄｗａｓｉｎｔｅｎｓｉｖｅｌｙｓｔｕｄｉｅｄ．ＰＰＶｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓｈａｖｅｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｖａｒｉｏｕｓｃｏｌｏｒｓｗｉｔｈｉｍｐｒｅｓｓｉｖｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ，ｆｌｅｘｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ．ＴｈｅＰＰＶｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ，ｗｈｉｃｈｅｍｉｔｒｅｄｌｉｇｈｔ，ｙｅｌｌｏｗｌｉｇｈｔａｎｄｇｒｅｅｎｌｉｇｈｔ，ｃａｎｂｅｅａｓｉｌｙｏｂｓｅｒｖｅｄ，ｅｘｃｅｐｔｆｏｒｂｌｕｅｌｉｇｈｔ．Ｆｏｒｓｅｖｅｒａｌｒｅａｓｏｎｓ，ａｐｏｌｙｍｅｒｅｍｉｔｔｉｎｇｂｌｕｅｌｉｇｈｔｉｓｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｄｅｓｉｒａｂｌｅ．ＩｎｔｈｉｓｐａｐｅＬｐｏｌｙ［（２，５－ｄｉｍｅｔｈｙｌｅｎｅ．Ｉ，３，４．ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ）ｄｉｏｘｙ‘１，４。
纳米材料在聚合物电致发光中的应用
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电致发光材料
电致发光材料电致发光概述电致发光(Electroluminescence, EL)是指发光材料在电场作用下而发光的现象。
用有机发光材料制作的发光器件,一般统称作OLEDs(Organic Light-emitting Devices),用聚合物为发光层的器件,称作PLEDs(Polymeric Light-emitting Devices)。
有机电致发光器件多采用夹层式(三明治)结构,即将有机层夹在两侧的电极之间。
空穴和电子分别从阳极和阴极注入,并在有机层中传输,相遇之后形成激子,激子在电场的作用下迁移,将能量传递给发光分子,并激发电子从基态跃迁到激发态,激发态能量通过辐射失活产生光子,释放出光能。
ITO透明电极和低功函数的金属(Mg、Li、Ca、Ba、Ce等)常被分别用作阴极和阳极。
根据材料特性和器件要求,主要有单层器件、双层器件、三层器件、多层器件、带有掺杂层的器件、三像素垂直层叠式器件等器件结构。
早在1963年,美国纽约大学的Pope 等首次发现有机材料单晶蒽的电致发光现象,直到1987年,美国柯达(Eastern Kodak)公司邓青云等用苯胺-TPD做空穴传输层(HTL)、八羟基喹啉铝(Alq3)作为发光层(EML)成功研制出一种有机发光二极管,其工作电压小于10 V,亮度高达1000 cd/m2,这样的亮度足以用于实际应用。
1990年Friend课题组[3]采用聚对苯撑乙烯(Poly-phenylene vinylene, PPV)为发光材料制成聚合物发光器件(PLED),打开了PLED研究的新局面。
近十多年来,聚合物发光材料受到各国科学家的高度重视,研究工作非常活跃。
相继合成并研究了种类繁多的共轭高分子,涉及聚对苯撑乙炔(PPE)、聚乙炔(PA)、聚对苯撑(PPP)、聚噻吩(PT)、聚芴(PF)以及它们的衍生物等等。
PPV及其衍生物是目前电致发光研究中最为成熟、最具商业化前景的一类电致发光材料,通过结构修饰、复合/共混来控制分子结构以及调节光电性能是当前研究的主要方向。
聚噻吩类化合物电致发光材料的研究
聚噻吩类化合物电致发光材料的研究聚噻吩（polythiophene）是一种常见的聚合物材料，由噻吩（thiophene）单元重复连接而成，具有优异的电学、光学性质和导电性。
聚噻吩及其衍生物因其良好的电致发光性能，被广泛应用于有机光电器件领域，例如有机发光二极管（OLED）、有机薄膜太阳能电池（OPV）和场效应晶体管（OFET）等。
在聚噻吩的电致发光机理方面，目前主要有两种理论，即离子对机理和双极子机理。
离子对机理认为，当聚合物在外电场作用下形成极化电荷对时，发光能量由外电场提供，因此发光强度与外电场强度呈线性关系；而双极子机理则认为，发光源是由激子（exciton）的双极子跃迁所形成的，发光强度与外电场强度的平方呈线性关系。
在聚噻吩类化合物电致发光材料的研究方面，近年来主要涉及以下几个方面：1. 结构设计：通过对聚噻吩的结构进行改变，如引入不同的官能团或共轭扩展基团，可以调控聚合物的能带结构、发光颜色和发光强度等性质，以满足不同应用领域的需求。
2. 光谱性质研究：利用吸收光谱、荧光光谱等手段研究聚噻吩材料的光学性质，了解聚合物的能带结构、激子特性和激子跃迁机制等，为进一步优化材料性能提供基础数据。
3. 电学性质研究：通过测量聚噻吩材料的电导率、载流子迁移率等电学性质，了解材料的导电机制和载流子输运特性，为有机电子器件的应用提供理论依据。
4. 材料制备技术研究：发展高效、简单、环保的聚噻吩类化合物制备方法，例如电化学聚合法、化学氧化聚合法、Grignard反应法等，提高材料的产率和质量。
总体来说，聚噻吩类化合物电致发光材料的研究方向比较广泛，除了上述几个方面，还有一些其他的研究方向，例如：5. 量子化学计算：通过量子化学计算方法研究聚噻吩类化合物的电子结构和激子特性等，揭示材料的发光机理和优化材料性能。
6. 稳定性研究：由于聚噻吩类化合物易受光、氧、水等环境因素影响而降解，因此研究如何提高材料的稳定性是一个重要的研究方向。
有机电致发光材料的研究进展及应用
有机电致发光材料的研究进展及应用材化1111班王蒙 1120213122摘要：简要论述有机电致发光设备的发光机理、器件结构及彩色显示方法，详细介绍有机电致发光材料的种类、组成、特点和研究近况，并对其用途和前景，尤其在军事领域的应用作了一定介绍。
另外还指出了有机电致发光在商业化过程中一些急待解决的问题。
关键词：有机发光材料，进展，应用。
正文：信息技术的持续快速发展对信息显示系统的性能，如亮度、对比度、色彩变化、分辨率、成本、能量消耗、质量和厚度等均提出了高的要求。
在已有的成熟显示技术中，电致发光显示设备能够满足上述性能要求，另外它还具有宽视角、较宽的工作温度范围和固有的强度等优点。
电致发光显示设备一般包括发光二极管(LED)、粉末磷设备、薄膜电致发光设备(TFEL)和厚介质电致发光设备等。
目前的信息显示市场上真正的参与者主要是TFEL和有机LED (OLED)。
OELD技术的发展时间并不很长，但发展速度较快。
近几年，随着市场对高质量、高可靠性、大信息量显示器件的需求日益增加，OLED技术更是得到了长足的发展，目前已有多种OLED产品投入市场。
1997年，日本Pioneer公司推出配备有绿色点阵OLED的车载音响，并建立了世界上第一条OELD生产线。
1998年，日本NEC、Pioneer公司各自研制出5英寸无源驱动全彩色四分之一显示绘图阵列(QVGA)有机发光显示器。
2000年，Motorola公司推出了有机显示屏手机。
2002年，Toshiba公司推出了17英寸的全彩色显示器。
清华大学与北京维信诺公司共同开发出国内首款多色OLED手机模块。
2003年，台湾奇美电子公司与IBM合作推出加英寸的OELD显示器。
2004年5月，日本精工爱普生公司研制成功的40英寸大屏幕OLED显示器以全彩、超薄、动态影像显示流畅的特点成为OELD显示市场上最大的亮点。
2006年，首尔半导体株式会社的子公司SeoulOptodeviceCo．Lid．以控股方式与美国SensorElectronicTechnology公司共同开发生产的世界唯一的短波长紫外发光二极管(UVEL D)产品已开始量产。
地质学
０Ｏ ０ １ ７１ｏ７ １ ０・４ ５ ５
天然活性多糖在生物医药领域 中的研究
进 展 ＝Ｒ ｓａｃ ｒｇｅｓ ｆ ａ ｒｌ ｃ ｖ ｅｅｒｈ ｏ ｒｓ ｏ ｔ ａ ａｔ ｅ ｐ ｎｕ ｉ
ｐ ｌｓｃ ｈ ｒｄ ｓ ｆｒ ｐ ｌ ａｉｎ ｎ ｈ ｏｙ ａ ｃ ａｉｅ ｏ ａ ｐｉ ｔ ｉ ｔｅ ｃ ｏ
Ｓ ＤＥ 型矿床 成矿流体 的研 究是矿床 Ｅ Ｘ 地球化学研究 的重要课题之一 ．正确识 别 系 统 中不 同 的流 体来源 及 其混 合过 程 ，是深刻理解 Ｓ Ｄ Ｘ 型矿床形成演 ＥＥ 化 的关键 ．该文通过对 国内几 个典型的 Ｓ Ｄ Ｘ型矿床 同位 素研究的系统总结， ＥＥ 认 为 Ｂ和 ｓ 同位素是根据 Ｓ Ｄ Ｘ型矿 ｉ ＥＥ 床独特 的矿物 组合而提出的一种示踪方 法 ，对矿床 成因和沉积环境示踪效果理 想 ；Ｈ 、 同位 素则 因为在地壳和地幔 ｅＡ Ｓ 储库 中有极不相 同的组成 ，是 理想 的幔 源 流体示踪剂 ．鉴于 Ｓ ＤＥ 型矿床 具 Ｅ Ｘ 有 电气 石、黄 铁矿、硅质 岩等 特殊的矿 物 与岩石组合 ，Ｂ，Ｓ，ＨｅＡ ｉ ．ｓ同位素可 能更适合 Ｓ Ｄ Ｘ 型矿床矿化流体来源 ＥＥ 研究，指出其理论发展的薄弱之处 ．图
ｘ ｏ 旰０ ｉｌ ａａ ｎ ，中］钱永 甫（ ／ 南京大学大气 科学系 ，南京大学灾害性天气气候研究 所 ，南京 ２ ０９ ） １０ ３，陈月娟 。王谦谦 ，巢 纪平／ ／ 气象 学报． ２ｏ ，６ （） ０ ～ 一 ０ ６ ４４． ５ 一４
４１ ｌ
ｔｐ ｒ ｅｏｉ ｈｎ 刊 ，中］ 祝朝 ｙ ｅｏｅ ｐ ｓｓ ｎ ｉａ［ ｄ ｔｉ Ｃ ／ 辉（ 中国科 学院地球 化学研 究所 矿床地
２参 ４ １ 关键 词：Ｓ ＤＥ Ｅ Ｘ矿床 ；成矿流体 ；硼同 位 素；硅 同位素 ；氦 一氩 同位素 ０００２ ７１０２ １０－ ０地质 学 ７ ５
聚合物主体材料在磷光有机电致发光器件中的研究进展
中图分类号 ： Ｏ６ ３ １ ． ２ ＋４
文 献标 识 码 ： Ａ
Ａｃ ｈｉ ｅ ｖ ｅ ｍｅ ｎｔ ｓ ｉ ｎ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ｐｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ ｉ ｃ Ｈｏ ｓ ｔ Ｍａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ ｆ ｏ ｒ
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摘 要 综述 了近几年用于磷 光有机 电致发光 器件 的聚合物主体 材料 的研 究进展 ， 着重介绍 了聚咔唑类主体材
料、 聚 芴类主体材料 、 聚苯 乙烯 类主体材料和聚 间苯基类 主体 材料 的结构单元 的设 计与修饰 以及磷 光 器件 性能的研 究进展 。同时 ， 还展 望 了磷 光聚合物主体材料 的发展 前景 ， 提 出了今后磷光 聚合物主体材料 的发展 方向。
０ 引 言
有机 电致 发光 器 件 （ Ｏ Ｌ Ｅ Ｄ） ［ １ ］ 不 仅 具 有驱 动 电压 低 、 响 应速 度快 、 视角 范 围宽 、 质量 轻等 优 点 ， 还具 有 成 本 低 和能 耗 低等 优势 ， 是近 ３ Ｏ年来 兴起 的一 种新 型 的平 板显 示 技术 ， 成 为信 息 、 化学 、 物理 等 学 科 和 平 板 显 示 领 域 的 研 究 热点 。有 机 电致发 光材 料分 为两 大类 ， 即荧 光 材料 和 磷光 材 料 。有 机
电致磷 光 材料 中 ， 具有 ｄ ６和 ｄ ８电子结 构 的重 金 属原 子 （ 如
PPV类材料的合成、改性研究进展
Ｐｒ ｇ ｅｓｏ ｙ ｔ ｅｉ ， ｄ ｆ ａｉｎ ｏ Ｐ ｍａｅ ｉｌ ｏ ｒｓ ｎ ｓｎ ｈ ｓ ｍｏ ｉｉ ｔｏ ｆＰ Ｖ ｔｒａｓ ｓ ｃ
ＬＵ Ｚ ｅ ， Ａ ＧＪ ｎ ｅ Ｉ Ｎ ｎ— ｅｇ Ｉ ｈｎ Ｙ Ｎ ｉ —ｙ ，ＱＡ Ｇ Ｊ ｆ ，ＷＡ Ｇ Ｚ ｅ ， Ｅ Ｇ Ｌ ｎ ｇ ｉ ａ ｕ ｎ Ｎ ｈｎ Ｐ Ｎ ｏｇ— ｕ
了ＰＶ类材料近年来的合成改性研究方法以及应用， Ｐ 重点介绍了侧链修饰、 主链共聚、 共混复合等改性方
法 ， 比分析 了各种方法 的优点 和不 足 ； Ｐ Ｖ光 电材料近年来 的应用领 域及 前景进行了展望。 对 对 Ｐ
关键词：Ｐ Ｐ Ｖ光电材料； 合成改性 ； 应用
中图分类号 ：６ ２ １ ０ ３ ．３ 文献标 识码 ： Ａ
图 １ Ｐ Ｖ及其衍生物的原子结构 Ｐ
分子结构的控制 ， 响聚合物 的加工性能。 影
１２ Ｇｌ － ｉｈ合成 法 ｃ
收稿 日期 ： ０ ２ ０
作者简介 ： 刘振（９２ ， ， １８ 一）男 河南 周 １人 ， ３ 西安科 技大学 材料学 院在 读研究生 ， 主要从事高分子材料 的研究 。 导师简介 ： 杨建业＜９８ ， ， 士 ， 授 ， １５ 一）男 博 教 硕士 生导 师， 主要从 事复 合材料及煤 化工等领域 的研究 。
ｔｉ ｐ ｐ ｒ ｙ ｔｅ ｉ ｏ ｄｆ ｄｒｓ ａｃ ｒ ｅ ｉｗｅ ，ｆｃ ｓｎ ｎｔｅｓ ｅｃ ａｎｍｏ ｉｃ ｔ ｎ，ｔｅｍａｎｃ ａｎ ｈｓ ａ ｅ ，ｓｎｈ ｓｓ ｆｍｏ ｉｅ ｅ ｅｒｈｗｅｅｒｖｅ ｄ ｏ ｕｉｇｏ ｈ ｉ ｈ ｉ ｄｆ ａｉ ｉ ｄ ｉ ｏ ｈ ｉ ｈ ｉ ｃ ｐ ｌｍｅ ，ｂｅ ｄ ｆｍｏ ｉｃ ｔ ｎｍｅｈ ｄ ｏ ａａｉｅａ ａｙｉ ｆ ｈ ａ ｏ ｓｍｅｈ ｄ ｆ ｈ ｔｅ ｇｈ ｎ ａ － ｏ ｏｙ ｒ ｌｎ ｓｏ ｄｆ ａｉ ｔｏ ｓｃｍｐ ｒｔ ｎ ｌｓｓｏ ｅｖｒ ｕ ｔｏ ｓｏ ｅｓｒｎ ｔｓａ ｄｗｅｋ ｉ ｏ ｖ ｔ ｉ ｔ ｎ ｓｅ ． ｏ ｐ ｌ ａｉｎ ｆ ｌｓａ ｄ ｆｔｒ ｒｓｅ ｔ ｏ ＰＶ ｍａｅ ａｓａｅａｓ ｉｃ ｓｅ ． ｅ ｓｓ Ｓ ｍｅａ ｐｉ ｔ ｅｄ ｎ ｕｕｅｐ ｏｐ ｃｓ ｆＰ ｔｒ ｌ ｒ ｌｏｄｓｕ ｓｄ ｃ ｏ ｉ ｉ Ｋｅ ｒ ｓ Ｐ ｈ ｔｅｅｔ ｃｍａｅｉ ｓ ｙ ｔｅｉ ｏ ｄｆ ｄ；ａ ｐｉａｉｎ ｙ ｗｏ ｄ ：Ｐ Ｖ ｐ ｏｏ ｌｃｒ ｔｒａ ；ｓ ｎｈ ｓｓ ｆｍｏ ｉｅ ｉ ｌ ｉ ｐ ｌ ｔｏ ｃ
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小且激发电压增大 。
应 : (1) 改变共轭的电子层密度 ,如烷氧基等
Son[6 ]等用黄原酸盐代替四氢噻吩作为 引入增加了电子云密度 ,带隙能减小 ; (2) 取
热消除反应的离去基团 ,可得到含有一定数 代基引入后产生位阻效应会使共轭平面发生
量的顺式结构的无定形 APPV ,有效地改善 扭曲 ,使有效共轭长度变短 ,带隙能将变大 。
图7
2 聚合物电致发光器件的制 备与结构
2. 1 聚合物电致发光薄膜的制备 在制备聚合物 L ED 的过程中 ,制备出厚
度均匀 ,力学性能好的薄膜是获得高性能电
致发光材料的重要环节 ,方法主要有 : (1) 使 用聚合物的有机溶液进行旋转涂敷 ; (2) LB 成膜 ; (3) 通过聚合物电解质离子静电作用的 分子自组装成膜技术 。 2. 2 聚合物电致发光器件的构造
于合成困难 ,故文献报道很少 。
1. 4 其它几种电致发光材料
聚乙烯咔唑 PV K , PV K 由 N - 乙烯基
聚烷基芴 PAF ,聚烷基芴 PAF 具有很 咔唑单体经自由基聚合而制得 ,其结构式如
22
聚合物电致发光材料研究进展
图 7 ,此外聚合物混合物为 EML 材料开辟了 一条新的途径 ,混合引起发光波长和发光效 率的变化 。
效率的影响 ,发现其发光强度随着烷基链的
其它的聚噻吩衍生物材料主要有如图 5。
1. 3 聚苯及其衍生物
图5
在 PPP 苯环上引入侧基 ,合成路线 ,如图 6。[13]
图6
在苯环上引入侧基可使 PPV 带隙能增 宽的带隙能 ,约为 2. 9 ev (420nm) 。PAF 由
大 ,以期获得蓝色发光材料 。
聚合 物 的 电 致 发 光 机 理 有 待 进 一 步 研 究 ,这无疑将为发光效率的提高和聚合物材 料的分子设计提供有益的理论依据和指导 , 其次合成新的高量子效率 、高纯度的聚合物 发光材料 ,满足高色纯度显示的要求 。改善 发光器件的操作寿命也是一个紧迫的课题 。
参考文献
1 Burroughes J H , Bradley DD , Brwm A R et al. Light2emitting Based on Conjugated Polymers. Na2 ture ,1990 ,347 :539～541
PPV 的合成路线[2 ] 如图 1 。PPV 是一 种典型的共轭高分子材料 ,许多科学工作者 对其作了大量的工作 ,改善 PPV 及其衍生物 作为发光材料的性能的途径主要有以下几种 。 1. 1. 1 掺杂
Uchida[3 ]等人用 8 - 基喹啉铝 ( Alq) 掺 杂的 RV2PPV 的发光颜色可随电压改变 , Colvin 把 PPV 和多层 CdSc 纳 米 晶 体 相 结 合 ,其发光颜色可由电压改变 。 1. 1. 2 共聚
杂环聚合物电致发光材料 ,其中研究最多的 射复合几率 。
衍生物主要是在共轭基因上引入取代基 。
王光明[12 ] 等人研究了聚烷基噻吩掺杂
Y ohomor[11 ]等人研究了烷基链长度对 具有空穴特性的聚乙烯咔唑后 ,发光强度增
聚 (3 - 烷基) 噻吩的发光颜色和发光亮度及 加 ,且发光强度与掺杂量有关 。
命短 。在先驱体共聚物中引入两种不同性质
Staring[5 ]等用氯甲基化合成路线制备部
图2
分共轭结构双烷基取代 PPV , 其电致发光 入取代基可改变带隙能 ,从而获得发不同颜
( EL) 及光致发光 ( PL) 行为研究结果表明 :随 色光的材料 。
着非共轭单元含量的增加 , EL 发光效率减
在苯 环 上 引 入 取 代 基 可 能 带 来 两 种 效
2 Wessling R A , Midland , Zimmerman R a ,et al. U S ,3401152 ,1968
3 Uchida M ,Ohmori R ,Noguchi J et al ,Color2varible Light Emitting Diodes Utilizing Conducting Poly2
催化下的缩聚反应 ,合成了含聚对苯乙炔单 合成出 M EH2PPV ( 式 2) 其最大发射波为
元和聚对苯撑单元的交替共聚物 ,也可获得 600 nm ,量子效率也得到较大的提高 。
蓝色电致发光聚合物 。
Hsieh 等[8 ] 用 CRP 路线合成 2 、3 位双
1. 1. 3 在共轭单元上引入大的位阻基团
发光过程可分为激子的形成与激子的衰 原理 ,在器件制作时 ,在 ITV 和聚合物之间
2000 年 6 月
中 国 塑 料
23
加入一 电 子 传 输 材 料 来 增 加 器 件 中 的 传 输 性 ,使得电子和空穴尽量在发光材料层中复 合 ,以产生更多的激子 ,使得发光效率大大提 高 ; (3) 在 ITV 电极和聚合物之间增加空穴 传输层 ,使得发光效率提高 ; (4) 寻找新的合 成方法合成出具有不同共轭结构的共轭聚合 物以提高发光效率 ; (5) 寻找各种新的电子传 输层材料和空穴传输层材料 。
机理类似 ,通电时 ,分别从正极 、负极注入空 光层中 ,因此为了获得较高的发光效率有以
穴和电子 ,这两种载流子在电场作用下发生 下几个途径 : (1) 为了保持载流子的匹配复
迁移 ,它们在聚合物某一处复合成激子 ,然后 合 ,当发光材料确定时 ,选择合适功函的材料
激子发生衰减而发光 。
作阴极 ; (2) 由于总有一种载流子优先注入的
能 ,较好的加工性和热稳定性 ,克服了无机半 导体材料和有机小分子的缺点 ,使得聚合物 电致发光材料成为电致发光领域一个新的研 究热点 。
1 典型的聚合物电致发光材料
具备电致发光的有机材料应有以下必要 条件 : ①具有高量子效率的荧光特性 ,并且主 要分布在 400～750 nm 的可见光区域内 ; ② 具有良好的半导体特性 、或传导电子或传导 空穴或两者都能传导 ; ③具有良好的成膜性 能 ,其厚度控制在十个到几百个纳米之间 ; ④ 材料性能稳定 ,具有良好的加工等性能 。 1. 1 聚对苯炔 ( PPV) 及其衍生物
层结构 ,而阴极 、阳极的选择通常是以较高功 合辐射衰减而发射光子 ,三线态激子由于其
函的材料作阳极 ,较低功函的材料作阴极 。 能量比单线态激子低得多 ,其衰减基本是非
3 聚合物电致发光工作原理
辐射的 。 为了更可能多地形成激子 ,则载流子电
一般聚合物的电致发光机理与光致发光 子和空穴必须以相近的比率注入到聚合物发
mers Containing Fluorescent Dye. Jpn. J . Appl
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Yang[4 ]等人用 Witting 反应得到 PPV
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聚合物电致发光材料研究进展
图1
衍生物 ,其分子链结构具有确定长度的硬段 的离去基团 ,通过选择性消除其中一种基团
加柔段 ,是可溶性发蓝光共聚物 (如图 2) ,其 得到的共聚物主链既有共轭段又有非共轭段
发射波长为 456 nm ,但其量子效率较低且寿 的非平面型 PPV ,可提高其发光效率 。
0 前言
电致发光材料在信息显示 、光信息处理 、 光通迅及其它光电子领域有着广泛而重要的 应用价值 ,因而成为当今前沿研究课题 。
目前无机半导体电致发光器件 (半导体 二极管 、半导体薄膜 、半导体粉末) 的发光理 论及制备工艺较成熟 ,但在制作大面积的发 光器件和显示屏时加工工艺较为复杂 ,驱动 电压高 ,发光效率低及难于制作发蓝光 (短波 长) 的器件 ,由于这些缺陷 ,使得无机电致发 光材料的研究处于停滞阶段 ,有机小分子虽 然克服无机电致发光材料的诸多缺点 ,但这 些有机小分子材料在电致发光时往往发生结 晶而损害器件 ,且器件的稳定性与力学性能 差 ,因此寻求一种性能更优的电致发光材料 成为目前研究的热点 。