电致发光材料#严选优质

1、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发光的现象。有机发光材料制成的发光元件，通常统称为光学发光设备(OLEDs)，将聚合物用作发光层的装置称为多金属发光设备(pleds)。有机电致发光器件常用中间层(夹层)结构，即有机层夹在两侧电极之间。腔和电子分别从两极和阴极注入，传送到有机层，见面后形成激子，激子在电场的作用下移动，将能量传送到发光分子，刺激电子从纪宁状态转移到这里，这里的状态能量通过停用辐射产生光子，释放光能。具有ITO透明电极和低共函数的金属(Mg、Li、Ca、Ba、Ce等)经常分别用作阴极和阳极。根据材料特性和设备要

2、求，主要有单层设备、双层设备、三层设备、多层设备、具有掺杂层的设备、三像素垂直级联设备等设备结构。美国纽约大学Pope等于1963年首次发现有机物质单晶蒽的电致发光现象，直到1987年，使用美国柯达(Eastern Kodak)等苯胺-TPD的共点传输层(HTL)、八羟基喹啉铝(Alq3)在发光层(EML)1990年，Friend任务组3开创了PLED研究的新局面，包括使用聚苯乙烯(Poly-phenylene vinylene，PPV)为发光材料制造聚合物发光器件(PLED)。近10多年来，聚合物发光材料受到各国科学家的高度关注，研究正积极进行。对多聚(PPE)、聚乙炔(PA)、聚四氟乙烯(

3、PPP)、聚噻吩(PT)、聚芴(PF)及其衍生物等多种共轭聚合物进行了合成和研究。PPV及其衍生物是目前电致发光研究中最成熟、最有商业化可能性的一类电致发光材料，通过结构修饰、复合/混合控制分子结和光电特性是当前研究的主要方向。聚硅烷电致发光材料随着光电功能材料的深入研究，共轭聚硅烷受到了极大的关注。1998年，YHXu等公司成功地将使用聚甲基苯基硅烷的绿色发光元件、电致发光元件制成了光源或显示器。用聚硅烷制成的电致发光器件的主要缺陷是稳定性差，杨紫效率太低。聚硅烷是常见的p掺杂半导体，中空传输容量(约10-41/cm2s)高，可以用作中空传输材料。具有光导性，几乎能强烈吸收紫外线。斯托克斯位

4、移小，能发出强烈的紫外线荧光。这对制造uv和near-uv发光二极管(LED)非常有吸引力。聚硅烷对孔点的导电性能好，对电子的传输困难，因此聚硅烷在电致发光过程中孔在材料内部凝聚，发光层仅接近阴极侧界面，形成了影响发光的缺陷。解决此问题的最佳方法是将共轭聚合物与共轭聚合物共聚，或将具有共轭键结构的侧基引入聚硅烷的硅原子中。注：文献1薄膜电致发光材料薄膜在光电领域最有希望的应用是薄膜电致发光。阴极射线管(CRT)体积大，功耗高，有难以克服的缺点，因此显示技术的发展方向是平面化。在许多液晶显示器技术中，TFEL显示技术由于活性发光、全固态、冲击、宽视角、应用温度宽度、简单工艺等优点，已受到广泛关注

5、，发展迅速。1974年日本夏普公司的InoguchiT首次实现薄膜电致发光后，随着技术的发展，现在实现了全色薄膜电致发光显示。主要有红、绿、蓝、白电致发光材料。1个红色发光材料20世纪80年代初，基于ZnS:Mn的单色TFEL表明实现了商品化，其性能一直在提高到今天。ZnS:Mn薄膜发光体发出的橙色光具有最高的亮度和发光效率，因此具有商业应用能力。ZnS:Mn的发光光谱源自Mn的4T1(3d)-6A1(3d)层内转移。60Hz时提供300cd/m2和1kHz时2到4lm /W的亮度。这是因为Mn离子和Zn离子的价态(2)相同，并且具有与ZnS晶格中Zn离子相似的离子大小(小于8%)。Zn2和M

6、n2的离子半径分别为0 .074，0。是080nm。这样，Mn可以在低温下混合在ZnS中均匀分布，从而得到大的碰撞剖面(210-1cm2)。通过使用一个红色过滤器过滤ZnS:Mn的黄色光，可以获得亮红色光。Tuenge R T和Kane J报道用CdSSe制作的武器薄膜长波过滤器获得了明亮的红光。其他红色发光材质包括CaS:Eu和ZnS: Sm，其中任何一种都可以在没有过滤器的情况下获得红光，但不符合当前TFEL所需的亮度要求。CaS: Eu薄膜的最大发光效率为0。21m /W4，但远低于ZnS:Mn的发光效率。两种绿色发光材料前景和亮度最高的绿光TFEL发光体为ZnS:Tb，F。这是我196

7、8年第一次在KahngD获得。发光中心被称为TbF3分子，因此被称为lumocen(发光膜-紫中心)。此后，通过优化F/Tb比率、引入氧气和引入Ag、Cu、Ce等共晶材料等电荷补偿，提高ZnS:Tb、F的亮度和效率。目前溅射制造的ZnS: TbOF薄膜电致发光器件的发光效率高达1lm /W。ZnS:Tb的最大亮度值为545nm到CIE坐标值x=0，这与CRT显示中使用的绿色照明标准非常相似。31，y=0。是60。薄膜的发光是由Tb离子的转移引起的。在发光体中添加氧和氟可以提高装置的性能。Sohn SH等认为，添加这两个因素有助于结晶材料，减少没有辐射转移的场所。注：文献2聚芴电致发光材料有机聚

8、合物电致发光技术与阴极射线显示CRT、液晶显示LCD、等离子显示PDP等已广泛使用的传统电致发光技术相比，其优点是：(1)可以使用低直流驱动电压，能耗低，可以与集成电路驱动程序相匹配。(2)电致发光有机聚合物品种丰富，发光波长可通过化学方法轻松调节，开胃菜显示方便；(3)自发光机制，具有宽亮度、高效率、宽视角、短响应时间(通常以微秒为单位)，实现超薄、宽平板显示器；(4)制作工艺简单，有机聚合物加工性能好，可以制作各种形式的显示设备，在不影响设备性能的情况下可以卷曲、折叠。在各种电致发光共轭聚合物中，聚芴衍生物具有几个有趣的特征，即刚性共面郑智薰苯基结构，该结构在主链的连接上不产生重要的空间阻

9、力，并且易于引入各种取代。聚芴衍生物具有良好的热稳定性、光稳定性和化学稳定性。聚芴衍生物的光致发光(PL)和电致发光(EL)效率适合满足显示技术的要求。聚芴电致发光材料的巨大应用前景受到了吸引，相关研究很活跃。充分利用有机聚合物的化学结构，利用易变形的优点，研究结构-活性关系，通过改变聚合物的主链或侧链结构，可以有效地优化聚合物的特性，通常是聚芴电致发光材料的有用方法。面向设备的聚合物：在显示技术中使用聚芴材质时，聚合物首先在矩阵中沉积，然后阵列以获得真彩色显示和特定图案。目前广泛使用的技术有三种：区域的选择性电聚合方法。光化学建模方法；非反应性技术。其中，非反应技术简单、方便、成本低、辐射等

10、，不损害聚合物的结构，已发展为网格打印、喷墨打印和软平板打印等。随着现代社会信息量的爆炸式增长，人们需要在手机、汽车、便携式计算机、传真机等领域应用多种形式的显示。聚合物电致发光技术可用于需要显示技术的所有领域，最广阔的前景是高密度显示器或电视。聚芴发光材料综合性能优良，在电致发光领域有很大的潜力，目前出现了商业化的材料。亟待解决的问题是：的高效、稳定的蓝光材料。能实现载体平衡的多功能聚合物；引领设备结构的突破性发展；电致发光的基本物理及化学问题尚未得到充分研究。仍然缺乏高效、简单、不需要贵金属催化剂的合成路线。但是随着物理、化学、材料、装置交叉研究的深入，各种技术的持续突破，聚芴发光材料的实

11、用化和产业化进程将大大加快。注：文献3新型蓝色电致发光材料-苯乙烯衍生物的合成及发光性能一种新型的蓝色电致发光材料-苯乙烯衍生物4，4-双2，2-(1-萘，苯基)苯乙烯系-1，1-郑智薰苯基(NPVBi)具有很高的材料玻璃化转换温度，因此具有很好的热稳定性。具有ITO/tpd/NPV bi/Alq/lif/al结构的电致发光器件研究了电致发光特性，得到了颜色纯度高的蓝色发光。特别是在设备不同的工作电流下，颜色坐标基本保持不变，色度相当稳定。研究表明，NPVBi有望成为良好的蓝色发光材料。有机薄膜电致发光研究的目标是开发彩色显示器，而彩色显示需要红色、绿色、蓝色三种基本颜色，或者使用颜色转换介质

12、(CCM)技术将蓝光转换为红色和绿色光，从而创建彩色显示器。因此，研究蓝色发光材料很重要。一般来说，蓝色发光材料具有较大的带隙宽度，对载流量，尤其是电子的有效注入有很大影响，蓝色电致发光器件通常比绿色或红色光器件效率低。尽管对有机蓝光材料进行了广泛的研究，但有效的蓝色发光材料相对较少，因此目前蓝光材料主要包括合成苯乙烯(distyry-larylenes，DSA)衍生物、金属螯合物、二唑衍生物、蒽衍生物和稀土配合物。在各种蓝色发光材料中，苯乙烯衍生物是最导电的材料，对这种材料已经有了一些报道。这些材料中更常见的材料是DPVBi(4，4- 2，2- stilbene base) -1，1-郑智薰

13、苯，目前是较好的蓝光材料，但DPVBi的玻璃转换温度Tg不是100 ，因此需要进一步提高热稳定性。本文采用DSA衍生物4，4-双2，2-(1-萘，苯基)苯乙烯基-1，1-郑智薰苯基(NPVBi)、NPVBi作为发光层，ITO/TPD注：文献4新型电致发光材料1，5-萘二胺衍生物的合成及性能合成了测定吸收光谱和荧光发射光谱的新有机电致发光材料：N，N-二苯-N，N- 2 (1-萘)-1，5-萘二胺(NPN)。该材料具有良好的热稳定性，DSC的玻璃化温度(Tg)最高为127c，循环电压电流法(CV)的电离电位(Ip)为5.30 eV，有望用作有机发光孔转移或蓝色发光材料。中空传输材料是有机电致发光

14、器件的重要组成部分。在有机电致发光器件中，从阳极注入的孔通过空心传输层传送，与阴极发射的电子一起在发光层内合成，发光层分子产生单状态excel，单状态excel通过发射弛豫发射光1。作为中空传输材料，为了减少中空传输层和阳极之间的能量障碍，不仅电离电位低，而且玻璃化温度和成膜能力高，才能提高设备的稳定性，延长设备的使用寿命。三苯胺衍生物是应用最广泛的孔转移材料，孔转移率高，比一般电子转移材料的电子转移率高两级，2性能好的孔转移材料。但是玻璃化转换温度低是n等明显的缺点3，4。N-二苯基-N，N-二(3-甲基苯基)-1，1-郑智薰苯基-4，4-二胺(TPD，Tg=60)，N，N我们以TPD和np

15、b结构为基础，制定了新类型的空孔传递物：n-二苯-N，N- ii (1-萘系)-1，5-萘二胺(1，5-bis n-(1)此材料除了保持TPD和NPB良好的气穴传输性能外，还具有良好的玻璃化转换温度和成膜功能，预计将成为良好的气穴传输材料。注：文献5聚对苯乙烯电致发光材料的研究进展聚乙烯衍生物(PPVs)材料目前广泛用于有机电致发光器件、有机太阳电池、有机电效应晶体管、有机激光以及化学和生物传感等高新材料科学技术领域的研究、开发和产业化。用Covin的PPV产品制作的PLED器件的发光亮度达到10万cd/m2以上，Heeger团队开发的替代PPV进入了商业化阶段。但是，由于孔的传输能力比电子传

16、输能力大得多，所以在一定程度上是适用的，也是有限的。引入氟原子、氰、含氮杂环等电子集团，改造其结构，提高平衡电荷传输能力的尝试取得了一定进展。提高发光效率的同时，还要考虑聚合物的稳定性和溶解性，提高装置的稳定性和材料的可加工性。注：文献6参考文献：1聚硅烷电致发光材料作者：邓建平；钆惠；廖雪伟；斯波川作者单位：南京师范大学化学环境工程部文献资料来源：硅材料，硅材料摘要：两种既有共轭结构又有-共轭结构的聚硅烷：聚二甲基硅烷9，10-共蒽聚合物 n和聚甲基苯基硅烷9，10共蒽聚合物(MEP HSI)2an 32;9632用红外光谱、1H核磁共振谱和凝胶色谱合成了n，用紫外光谱测试了紫外线吸收特性。结果表明，使用波长为254nm的紫外线照射浓度为210-3mol/L的聚二甲基硅烷公安蒽聚合物甲苯溶液时，紫外线吸收没有变化。聚甲基