高科技材料(高科技材料及其应用)

 

在发光领域中，有机发光材料的研究日益受到人们的重视。因为有机化合物的种类繁多，可调性好，色彩丰富，色纯度高，分子设计相对比较灵活。根据不同的分子结构，有机发光材料可分为：

①有机小分子发光材料。

②有机高分子发光材料。

③有机配合物发光材料。

这些发光材料无论在发光机理、物理化学性能上，还是在应用上都有各自的特点。有机小分子发光材料种类繁多，它们多带有共轭杂环及各种生色团，结构易于调整，通过引入烯键、苯环等不饱和基团及各种生色团来改变其共轭长度，从而使化合物光电性质发生变化。如恶二唑及其衍生物类，三唑及其衍生物类，罗丹明及其衍生物类，香豆素类衍生物，1,8-萘酰亚胺类衍生物，吡唑啉衍生物，三苯胺类衍生物，卟啉类化合物，咔唑、吡嗪、噻唑类衍生物，苝类衍生物等。它们广泛应用于光学电子器件、DNA诊断、光化学传感器、染料、荧光增白剂、荧光涂料、激光染料、有机电致发光器件等方面。

但是小分子发光材料在固态下易发生荧光猝灭现象，一般掺杂方法制成的器件又容易聚集结晶，器件寿命下降。因此众多的科研工作者一方面致力于小分子的研究，另一方面寻找性能更好的发光材料，高分子发光材料就应运而生了。有机高分子光学材料通常分为三类：

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①侧链型：小分子发光基团挂接在高分子侧链上。

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②全共轭主链型：整个分子均为一个大的共轭高分子体系。

③部分共轭主链型：发光中心在主链上，但发光中心之间相互隔开没有形成一个共轭体系。

目前所研究的高分子发光材料主要是共轭聚合物，如聚苯、聚噻吩、聚芴、聚三苯基胺及其衍生物等。还有聚三苯基胺，聚咔唑，聚吡咯，聚卟啉及其衍生物、共聚物等，目前研究得也比较多。

在高分子发光材料研究中可以把发光基团引入聚合物末端或引入聚合物链中间，Kenneth P.Ghiggino等把荧光发色团引入RAFT试剂，通过RAFT聚合，把荧光发色团连在聚合物上。从以上的各种发光聚合物中可以看出，多数是主链共轭的聚合，主链聚合易形成大的共轭面积，但是其溶解性、熔融性都降低，加工起来比较困难；而把发光基团引入聚合物末端或引入聚合物链中间时，又只有端基发光，分子量不会很大，若分子量很大，则发光基团在聚合物中含量低，荧光很弱。而侧链聚合物发光材料，是对主链共轭聚合物的有力补充。各类发光材料的主要特点见表1。

有机材料的特性深深地影响OLED器件的光电特性，OLED器件阳极材料应为具有4.5eV～5.3eV的高功函数、性质稳定且透光的ITO（Indium Tin Oxide，ITO的成分为90wt% In2O3与10wt% SnO2混合物）导电玻璃。而阴极材料为了增加器件的发光效率、电子与空穴的注入通常需要低功函数的Ag、Al、Ca、In、Li与Mg等金属，或低功函数的复合金属来制作阴极例如：Mg-Ag镁银。

适合传递电子的有机材料不一定适合传递空穴，所以OLED的电子传输层和空穴传输层必须选用不同的有机材料。目前最常被用来制作电子传输层的材料必须制膜稳定性高、热稳定高且电子传输特性佳，一般通常采用萤光染料化合物，如Alq、Znq、Gaq、Bebq、Balq、DPVBi、ZnSPB、PBD、OXD、BBOT等。而空穴传输层的材料属于一种芳香胺萤光化合物，如TPD、TDATA等有机材料。

炎热的夏天，大家都想回家打开空调享受凉爽，但发现空调效果不明显，大多数人遇到这样的情况，首先想到的是空调缺氟。