2022年有机电致发光材料研究进展 .pdf

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1、有机电致发光材料研究进展摘要：随着科技的发展，液晶显示器由于耗能高，成本高等各种缺点，已经满足不了人们越来越高的要求，而有机电致发光材料研究进展非常快，已经可以成熟， 亮度高， 成本低，能耗低，有机电致发光材料替代液晶显示器是历史的大趋势。关键词：一. 有机电致发光材料的介绍科技在发展，人类对显示器的对比度，色彩变化，分辨率，成本，能耗，质量等，都提出了越来越高的要求，液晶显示器由于各种缺点，已经满足不了人们的要求，而这时候，有机电致发光材料的研究进展很快。有机电致发光材料运用了电子发光的特性：当电子通过时，某些材料会发光。有机电致发光元件最简单的形式是由一个发光材料层组成，镶嵌在两个电极之间

2、。当两个电极加上电压时，载流子运动，穿过有机层，直至电子，空穴，并重新结合，这样达到能量守恒并将过量的能量以光波的形式释放。就现在的研究进展来说，能用来做有机电致的材料有三类：小分子有机材料，金属络合物，有机高分子材料。现在研究最多的是有机高分子材料，以典型的以聚对苯乙烯类化合物为代表，这一类的材料有以下特点；良好的加工性能，可制成大面积薄膜。具有良好的电，热稳定性。他的共轭聚合物的电子结构，发光颜色，可在合成过程中进行相应调节。有机电致发光材料的优点有：能耗低， 有机电致发光材料无需背光照明；响应速度非常快（数 us 到数十 us）这在现实活动图像中非常重要；环境适应性强，具有非常良好的温度

3、特性，可能低温环境下现实；可实现宽视角，能实现高分辨率显示，高对比度；如用玻璃衬底可实现大面积平板显示，用柔软作衬底， 则能做出能折叠的显示器，这使得方便性大大地提升了；还有， 有机电致发光材料的结构简单，成本也相应比较低，不需要背景光源和滤光片，可制造出超薄，质量轻，易于携带的产品。有机电致发光材料的研究始于20 世纪 60 年代，到了1987 年美国kodak 公司的 tang等选用具有较强电子传输能力的8- 羟基喹啉铝作为发光材料，采用超薄膜技术和新型器件结构制成了工作电压低，发光亮度高的有机电致发光器，才使有机电致材料研究产生根本特破进入全新研究与突破阶段。1990 年，自然杂志上报道

4、了ppv 的电致发光，开辟了发名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 光器件的新领域， 聚合物薄膜电致发光器件的研究，使有机电致发光染料由有机小分子想聚合物发展， 成为热定研究项目。随后，出现了以塑料为衬底的柔性高分子发光器件，这些成果极大推动了发光器件的发展，使有机电致发光的研究在世界范围内广泛展开。二. 有机电致发光材料的结构和发光原理有机电致发光器件最简单的是三层结构：有机发光层被夹在上下两个电极，阴极和阳极之间。

5、 随着技术研究的深入和制造工艺的发展，为了改善电极注入空穴和电子的能力，以提高发光效率，一般讲器件做成多层结构，在发光层的两侧再加入空穴传输层和电子传输层，投射光线的屏幕使用基板玻璃和驱动电路。阳极的主要功能是产生空穴。显示电极材料为铟化锡. 阴极的主要功能是产生电子，当器件加上正压时，在电场的作用下，空穴和电子在有机发光层中复合发光，然后通过透明的阳极射出。由于阳极产生的空穴和阴极的电子数量通常是不相等的空穴多一些，这意味着， 一部分空穴穿过整个OLED结构层时， 不会遇到从相反方向来的电子，能耗投入非常大，效率很低。这样就引入了空穴和电子传输层：当阳极的空穴传输层传输空穴时，阴极侧电子传输

6、层输送电子，相应的会阻隔对方的电子和空穴，这样，效率就明显提高了，而发光层的材料则要参入一定量的荧光掺杂剂。一般用来增加光效和发光颜色。基板玻璃和驱动电路起透光和支撑固定的作用。为了图像颜色鲜艳，许多OLED在内测假装彩色滤光片。驱动电路用来控制阴极和阳极工作的电器线路。三. 有机电致染料器件的制备制备器件时， 选用 ITO 透明导电玻璃作为器件的基片，由于基片的清洁度，平整度以及有机膜层的侵润度对材料的成膜质量影响很大，ITO 表面的不平移度被认为是导致EL 器件中出现“黑点”缺陷的一个重要因素，因此理想的EL器件需要表面粗糙度小，高质量的玻璃基片， 在有机 EL的器件的制作过程中，通常要对

7、 ITO 进行处理， 一改变 ITO 的表面状态，使得 ITO 的表面势与HTL材料的表面势想匹配，处理和未处理的ITO 对于 EL的发光效率及寿命有着显著区别。 即如果表面不清洁， 不仅会增大器件的驱动电压和降低器件的发光效率，而且会使器件的稳定性和寿命都大大下降，从而影响器件的总体性能，1992 年， Hoogor 小组报道了用可溶性聚苯胺作正极制备的器件。其结果表明，用聚苯胺代替了ITO 后，电致发光器件的性能提高了许多，工作电压下降了30%50% ，量子效率提高了 10%30% 。对于聚合物材料一般采用旋涂或真空热蒸发的方法将有机发光材料成膜到ITO 基片上，名师资料总结 - - -精

8、品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 对于有机小分子材料，则可采用真空热蒸发的方法来成膜，并且可通过控制材料沉积时间，来达到所需要的膜层厚度，二对于有机聚合物的材料，由于聚合物的分子量较大，内聚能很大，无法升华成气体。要用旋涂，侵涂，LB膜，浇铸，自组装等技术制成大面积薄膜。四. 悬挂体系的研究与创新有机发光器件的发光颜色是通过“发光体” 调节的， 国内外较多的研究主要一有机染料掺杂入有机发光二极管材料为多，在有机发光二极管材料中掺杂少量光致发

9、光染料是一种很好的调节方式。 用光之发光染料掺杂制备的有机发光二级管材料，发光颜色可遍及整个可见光区域，且效率高，寿命长，其电致发光光谱会变窄，即色纯度增强，这对全色显示是非常有利的。 Lee 等人讲 8% 的 Ir （ PPY ）3 掺杂到 PVK中，得到1.9 的外量子效率，光度峰值伟2500cd/m2. 从器件的发光光谱来看，能量PVK传递到 Ir （PPY ）3 中，使其三线态发光。国内华南理工大学黄剑等合成了取代苯基吡啶的Ir （PPY ）3，用气掺杂到取代聚合本CNPP 和EHOPPP 中，得到量子效率达4.4%的三线态发光器件，这类器件讲金属络合物的搞笑三线态发光与聚合物的良好加

10、工性结合起来。但是将有机染料 “发光器” 掺杂入有机材料中调节有机发光器件颜色的方法存在着在器件正常工作条件下易散射和重结晶以及器件化难等缺点，给进一步提高电致发光材料的发光效率， 延长使用寿命带来了较大的障碍。因而今年来人们提出了一种新颖的方法，即将有机色素类“发光单元” 与可溶性共轭可聚合载流子注入传输体键联合成的电致发光材料可看成是一种分子内含有有机色素发光体的“悬挂体系” 。共轭体系中大部分难以溶解于有机溶剂中，采用名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -