有机高分子电致发光材料及器件

1987
阴极射线管（CRT）
利用高电压在真空中加速电 子轰击发光屏上的荧光粉而 实现发光的。 优点：亮度高、图像质量好 缺点：体积笨重、功耗大、 驱动电压高、辐射强等
液晶平板显示技术（LCD）
目前最成熟的平板显示技术（乔 治〃海尔迈耶）； 被动式发光、响应速度慢、视角 小、对比度和亮度受环境的影响 大,在低温下不能使用。同时,偏振 片在显示器中的使用影响其透过 率
压产生电场，被电场激发的电子碰击发光中心，而引致电子在能级 间的跃迁、变化、复合导致发光的一种物理现象。
其中表S0示基态，基态是单线态,S1表示第 一激发单线态；S2表示第二激发单线态； T1表示最低三线态。与光物理过程关系密 切的是S0，S1和T1这个3能态。当一个分子 在S0态受到光的辐射而被激发到激发态S1S2 或更高能级,由于激发态是不稳定的,很容易 振动弛豫 以某种方式将吸收的能量释放出来。 磷光过程 荧光过程 分子内光物理过程的Jablonski示意图
Flu.
S0
Phos.
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过渡 金属氧化物 ：
铈、铬、钴、镍、铁、 铱、猛、钼、铑、钛、 钨、钒、钯等过渡族 金属氧化物
金属配合物类：
金属酞菁类化合物和普 鲁士蓝为代表
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ELD 主 要 组 成 部 分 及 作 用
阴极材料
为了有效注入电子,阴极需采用 低功函金属及其合金，并不易 发生副反应，所以人们采用合 金材料代替单一金属材料作为 器件的阴极
电子传输材料
具有较低的电子亲和势,易于阴 极注入电子，具有高的电子迁 移率,从而有利于注入电子的传 输，具有较高的激发态能级， 成膜性和化学稳定性好,不易结 晶
小分子类：
蒽化合物、芴类小 分子 、芳胺类材 料 、喹吖啶酮类 、 有机类硼类蓝光材 料
聚合物类：
聚对苯乙烯撑，聚 噻吩，聚苯胺、和
聚咔唑
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平板显示技术（FPD）
具有重量轻、体积小、厚度薄、 工作电压低、功耗小、无辐射等 优点,已成为显示技术发展的方向。
有机电致发光二极管（OLED）
（美籍华裔教授邓青云）有机发光二 极管由于其具有亮度高、响应快、视 角宽、工艺简单、可柔性等优点，响 应速度是液晶显示速度的1000倍，屏 幕厚度为其1/3.
1897
1960s
1968
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电致发光器件：一般采用夹层式三明治结构,即将有机层夹在两电极之间,是由上
下两个电极和夹在其中的具有半导体性质的有机薄膜层构成。合理的器件结构对 提高发光器件的亮度,效率和稳定性等方面起着至关重要的作用。
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h*
n1 25% S1
e*
75%
①载流子的注入：在外加电场的条件 下 , 电子和空穴分别从阴极和阳极向有 机功能薄膜层注入 ②载流子的迁移：注入的电子和空穴 分别从电子传输层和空穴传输层向发 光层迁移 ③载流子的复合：电子和空穴在发光 层复合产生激子 ④激子的迁移：激子在电场作用下迁 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 ⑤电致发光：激发态分子通过辐射失 活,产生光子,释放出能量。我们就可以 观察到电致发光现象 , 发射光的颜色是 由激发态到基态的能级差所决定的
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有机电致光材料（OLED） 自从 Tang 等 1987 年研制出高亮度、高性能的有机电致发光材料与器件 ( Organic Light Emit Diode，OLED) 以来，有机电致发光器件引起了科学 界的广泛关注，被普遍认为是新一代显示技术中最具竞争力的技术之一． 有机高分子电致光材料（PLED） 自1990年剑桥大学研究人员首次报道了利用聚合物成功制 备出有机电致 发光器件以来,聚合物材料在世界范围内迅速成为研究的热点。 OLED与无机材料相比 与无机材料的电致发光相比，高分子电致光材料具有许多优越性: ( 1) 有 机材料可获得在可见光谱范围内的全色发光; ( 2) 可以直接用几十伏甚至 几伏的直流低压驱动，可以和集成电路直接相匹配; ( 3) 有机电致发光器 件制作工艺简单，可以低成本制成超薄平板显示器件． 此外还具有低压直 流驱动、高亮度、高效率、响应速度快，适合于动态图像显示以及易实现 全彩色大面积显示等优点
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有机电致发光器件的结构示意图 西北工业大学
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目录
电致化学发光材料(ELM)简介 电致发光器件发光原理 有机高分子电致发光材料材料（PLED） PLED材料最新研究进展
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电致发光: ( electroluminescent， EL) ：又称电场发光，是通过加在两电极的电
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有机电致发光材料必须满足的要求
良好的半导体特 性,即较高的导电 率
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