高分子电致发光材料共75页
电致发光高分子材料
电致发光EL器件组成
阴极Cathode Ca Al Mg Zn Cr Alloys of these metals
阳极Anode
ITO (In-Sn2O3) Al-Al2O3 PAni
电子传输材料
N N CF3
O CF3
n
N (H3C)3C O
N
N (H3C)3C N
n
பைடு நூலகம்C6H13 Me
p-C10H21C6H4
C6H13
C6H13
p-C10H21C6H4
n Me C6H13
N
n Bu
H
+
N
n
Main chain LEPs with light-emitting groups & flexible spacers in the main chain
高分子电致变色材料共43页
谢谢！
51、 天 下 之 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
高分子电致变色材料
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了பைடு நூலகம்的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
电致发光高分子材料综述
电致发光高分子材料综述作者：张祺夏沣任彤尧汤伟摘要：高分子发光二极管（PLED）是由英国剑桥大学的杰里米伯勒德及其同事首先发现的。
聚合物大多由小的有机分子以链状方式结合在一起，以旋涂法形成高分子有机发光二极管，因其巨大的科学和商业价值而得到了广泛的关注，是近来国际上的研究热点。
对于各种新材料的不断开发和深入研究，PLED器件日益实用化。
本文主要综述了近几年国内外关于高分子聚合物在电致发光材料领域的研究进展，介绍了有机高分子发光材料的发展现状，概述了其市场前景及相关的应用，并展望了高分子电致发光材料的发展趋势。
关键词：高分子；电致发光；研究现状Abstract:Polymer light-emitting diode (PLED) first discovered by Jerry Mibo Lede of the University of Cambridge and his colleagues. Most organic polymer molecules from the small ones to chain together by a spin-coating to form polymer organic light-emitting diodes, because of its great scientific and commercial value ,it has been widespread concerned, and becomes the recent international researchs’ focus. For the continuous development of new materials and in-depth researchs, PLED devices become increasingly practical. This paper mainly overviews the recent years’domestic and foreign polymer progress of research in electroluminescent materials, describes the recent status of the development of organic polymer light-emitting materials, overviews the market prospects and related applications, and prospects of polymer electroluminescent material trends.Keywords：Polymer; EL; Research status1.绪论信息技术，纳米技术，生物技术被誉为21世纪的最具前景的三大技术，它们将会给人们的生活方式带来彻底的改变。
有机高分子电致发光材料及器件
西北工业大学
Northwestern Polytechnical University
PLED
ELM简介
ELD简介
PLED材料
PLED最新进展
有机电致发光器件的结构示意图 西北工业大学
Northwestern Polytechnical University
PLED
ELM简介
ELD简介
PLED材料
西北工业大学
Northwestern Polytechnical University
PLED
ELM简介
ELD简介
PLED材料
PLED最新进展
PLED材料的性能参数
发光光谱
发射光谱通常有两种,即光致发光光谱(PL)和电致 发光光谱(EL)。PL光谱是由光能激发的,而EL光谱 则需要电能的激发。通过比较器件的光谱和不同载 流子传输材料和发光材料的光谱,可以得出复合区 的位置以及实际发光物质等信息。一般说来,光谱 分散范围愈窄,其单色性愈好
PLED最新进展
西北工业大学
Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1048 –1052
Northwestern Polytechnical University
PLED
ELM简介
ELD简介
PLED材料
PLED最新进展
西北工业大学
J. AM. CHEM. SOC. 9 VOL. 131, NO. 40, 2009
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
西北工业大学
Northwestern Polytechnical University
功能高分子化学课件电致发光材料及器件
信息存储与传
光电子存储
电致发光器件可以用于制造光电子存储器，利用光的读写方式实 现高速、大容量的信息存储。
光通信
在光通信领域，电致发光器件可以用于制造光发射器和接收器， 实现高速、远距离的信息传输。
光互连
在光互连技术中，电致发光器件可以用于实现高速、低能耗的光 信号互连。
05 电致发光材料及器件的挑 战与前景
电子纸
电致发光器件还可以用于制造电子纸，具有类纸的显示效果，可重复使用，环保节能。
照明应用
室内照明
利用电致发光器件的发 光特性，可以制造出高 效、环保、舒适的室内 照明设备，如LED灯具。
室外照明
电致发光器件也可以用 于制造大型户外照明设 备，如大型广告牌、道 路照明等。
装饰照明
由于电致发光器件具有 色彩丰富、可调光的特 性，可以用于装饰照明， 如节日灯饰、艺术装置 等。
效率较低
由于缺乏多层结构对电流的限制和光的多次反射， 发光效率相对较低。
颜色单一
通常只能发出单一颜色的光。
双层器件结构
增加反射层
01
增加了一个反射层，能够将出射的光反射回器件中，提高了光
的利用率。
效率较高
02
通过多层结构对电流的限制，发光效率有所提高。
可调谐颜色
03
通过改变发光层和反射层的厚度和材料，可以调谐发出的光的
重大突破
1990年代，以有机材料为基础的电致发光器件（OLED）的发明， 为电致发光材料的发展带来了重大突破。
当前发展
随着新材料和技术的不断涌现，电致发光材料在亮度、色域、寿命 等方面不断取得突破，广泛应用于各种显示和照明产品。
02 电致发光材料的种类
有机电致发光材料
电致发光高分子材料共89页
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，审容膝之 Nhomakorabea易
安
。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
电致发光高分子材料
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 家、散
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
功能高分子化学课件电致发光材料及器件
在这个课件中，我们将介绍电致发光材料及器件的基础知识、性质和广泛应 用。通过这个课件，您将会了解到电致发光技术的原理和未来发展趋势。
电致发光基础知识
发光机理
电致发光是通过电流激发发光分子产生能量释放的现象。激发电子跃迁至激 发态，然后通过光致发光机制将能量以光的形式释放。
电致发光材料和器件的应用
广泛应用于
电致发光材料和器件广泛应用于手机、平板、电视等消费电子产品和照明等 领域。
未来发展趋势
未来的电致发光材料和器件将实现更高的亮度、更低的功率消耗，并进一步 应用于可穿戴设备等领域。
结语
• 电致发光材料和器件的发展前景十分广阔。 • 未来，我们有望见证更多创新的发光材料和器件应用的出现。
电致发光材料的性质
1 发光性能
衡量发光材料亮度、色彩饱和度和发光效率等方面的性能。
2 稳定性
评估材料在长时间使用中的稳定性，如寿命、耐热性和抗氧化性。
3 加工性能等
材料在制备电致发光器件时的可加工性、薄膜制备条件等方面的性能。
电致发光器件
器件种类
电致发光器件根据使用的材料不同可分为有机电致发光器件和无机电致发光器件。
发光颜色发生机制
发光颜色的发生取决于发光材料的能带结构和有机染料（用于有机电致发光 材料）的分子结构。
常见的电致发光材料
有机电致发光材料
含有有机分子的材料，可实现丰富多彩的颜色和高亮度。
无机电致发光材料
使用无机物质制备的材料，具有稳定性和长寿命的特点。
杂化电致发光材料
结合有机和无机组分的材料，优化了发光性能和稳定性。
器件构成
发光层、电子传输层、电子注入层、提取层等是组成电致发光器件的关键组成部分。
材料科学与工程课件PPT
辐射；（3）电场引发的场致发光（材料？）
• 家用日光灯的玻璃管内涂有卤磷酸钙 [Ca5(PO4)3(F,Cl): Sb3+,Mn2+]萤光粉，在汞蒸 汽机辉光放电产生的紫外线照射下放出较
宽波长的可见光。（早期）彩色电视显象
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！
Side chain LEPs with light-emitting groups in the side chains
Advantages A variety of possible pendant molecules Chemical stability Ease of processability
0下载券文档一键搜索 VIP用户可在搜索时使用专有高级功能：一键搜索0下载券文档，下载券不够用不再有压力！
内容特 无限次复制特权 权 文档格式转换
VIP有效期内可以无限次复制文档内容，不用下载即可获取文档内容 VIP有效期内可以将PDF文档转换成word或ppt格式，一键转换，轻松编辑！
阅读页去广告
单线态与三线态
如图所示的（2），此 时分子的电子排布违反 了两条排布原则，处于 单线激发态。
如图所示的（3），此 时分子的电子排布违反 了一条排布原则，处于 三线激发态。
电致发光材料中的能量传输
单线 激发 态
激发
荧光
非光 耗散
三线激发态 磷光
基态
磷光及荧光
物质受到外来光线、电子、高能粒子的照射 时，就会发光．如果照射引起物质原子外层 电子扰动，电子受激后向低能级跃迁，就可 发射包括红外线、紫外线和可见光。
1. 载流子的注入从阴极和阳极注入 2. 载流子的迁移电子和空穴分别向发光层迁移 3. 载流子的空穴和迁移电子在发光层中相遇复合并产生
高分子材料的电致发光
小分子蓝光材料5，Tg=207 oC，可以溶于常见的 有机溶剂中，能隙为2.91eV
EL器件7.7V时，亮度为300cd/m2，效率为1.22lm/W，最 大发光波长为424nm，基本上为纯蓝光发射。
1980年在金属催化剂催化下，通过2，5-二 溴噻吩的缩聚，获得了不带取代基的聚噻 吩。 1985年首次将烷基引入聚噻吩的3位，制成 烷基聚噻吩，PATs或P3ATs。 此后，不断合成出各种取代聚噻吩。 3位引入碳原子数目大于4的烷基时，聚噻 吩可溶于氯仿等有机溶剂中。
取代基对聚噻吩的光电性质的影响
在主链上插入硅原子，打断共轭长度，使材料发光效率有所 提高，缺点是共轭主链载流子迁移率下降。
（５）使载流子从电极注入器件后，获得载流子传输 平衡的材料对器件性能的提高至关重要。
将齐聚噻吩与电子传输能力好的噁二唑单元共聚后，既获 得了电子和空穴传输平衡的聚合物，使器件性能提高；
同时，共聚物的发光波长随噻吩的数目增多而红移（蓝至 绿至橙光）。
当芴臂超过一定长度就可以得到饱和红光。 芴臂的引入使得卟啉具有相当好的溶解性，芴环 的位阻效应也使材料在固态溥膜中不发生聚集.
量子效率是卟啉化合物2倍多。
苯为核心的芴的超支化合物14溶于常见有机溶剂 最大吸收和发射波长分别在310 nm和330 nm (THF)， 有望成为一种良好的蓝光材料
6.3.5芴的纳米晶或者纳米乳夜类电 致发光材料
高分子发光材料的特点：
1、 可以避免晶体析出 2、来源广泛、可以根据特定性能进行分子设计 （通过分子设计还可设计分子、超分子水平上具有 特定功能的发光器件，实现能 带调控，得到全色 发光的优点 ）
电致发光高分子材料
电致发光高分子材料
电致发光高分子材料（Electroluminescent Polymer Materials，简称ELP）是一类能够通过施加电场而产生发光的有机高分子材料。
它们具有以下特点：
1. 发光原理：电致发光高分子材料通过在材料中施加电场，使其电荷发生重组并释放能量，从而产生光。
一般来说，ELP材料包含有机发光分子和电荷传输分子，通过调控它们之间的能级结构和电子传输性质，实现电-光转换。
2. 发光颜色：电致发光高分子材料可实现多种发光颜色，包括红、绿、蓝等。
通过调整材料的化学结构和添加适当的发光分子，可以实现不同颜色的发光效果。
3. 柔性性质：ELP材料一般具有良好的柔性和可塑性，可用于制备柔性显示器、可穿戴设备等应用。
相比于传统的无机发光材料，ELP材料更容易实现柔性器件的制备。
4. 低功耗：电致发光高分子材料是一种低功耗的发光材料，能够以较低的电压和电流产生较高的光亮度。
这使得ELP材料在电子显示器、照明等领域具有潜在的能耗优势。
5. 制备成本较低：相较于无机发光材料，电致发光高分子材料制备成本较低，生产工艺也相对简单，有助于推动其在大规模应用中的发展。
电致发光高分子材料在有机发光二极管（OLED）和有机电激发光（OLET）等领域具有广泛的应用潜力，可以用于制造高效、柔性和多彩的显示器、照明设备和其他光电子器件。
第七章有机高分子电致发光材料和器件
然而由于大多数有机电致发光材料不是同时具有空 穴和电子传输性质，即都是单极性的，因而由这种材料 做成的单层器件，会使电子和空穴的复合偏移向某一电 极，容易导致电子或空穴被该电极猝灭，降低材料的发 光性能。发光性能优良的器件要求电子和空穴达到合适 的比例，从而去提高发光效率，于是就发展了双层 (图 1.1b, 1.1c) 、三层(图1.1d)甚至多层 (图1.1e)结构的 OELD双层器件，另外，由于大多数有机物都是绝 缘体，因此只有在高的电场强度下才能使载流子在不同 分子间传输，所以有机膜的厚度过大，将使器件的驱动 电压要求高，这将失去了 OELD的实际应用价值，为此 一般所用的有机膜的总厚度不超过几百纳米，从而限制
7.1.1 发展历史简介
电致发光材料的研究首先是从无机材料开始的。 在电致发光领域曾占主导地位的无机电致发光材料， 主要是碱金属卤化物及 ZnS [7-9] 。然而，已经多年 在工业上实际采用的无机材料普遍存在着筑成的器 件稳定性不够，材料本身的稳定性和附着性差，采 用高压集成电路，所要求的电压高，材料的发光颜 色单调，难于实现全色显示，许多材料的发光效率 低、寿命短、难加工且制作成本高，因而难以实现 大面积全色显示屏等问题。随着科学的发展人们把 研究目光转向了发光效率高的有机物质。
通常OELD 的发光过程分为 5个阶段来进行： (1) 载流子的注入 。在外加电场的作用下，电子从
阴极向有机物薄膜的最低未占据分子轨道 (LUMO )注 入，而空穴由阳极向有机物的最高占据分子轨道 (HOMO ) 迁移过程；
(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，这一过程是一 种电化学氧化 —还原过程；
H2
* CC *
H
n
电致发光高分子材料
2.3.1.单层器件结构
典型的单层PLED 的结构是由发光聚合物 薄膜夹在透明导电玻璃（ITO）正极和 金属负极之间组成的三明治夹心结构。 1990 年首次报导的聚合物发光二极管 就是用 PPV 作发光层的单层器件。
精选可编辑ppt
29
2.3.2. 双层器件结构
• 由于大多数聚合物 EL 材料是单极性的，空穴和电 子传输能力有差异，导致载流子传输的不平衡。 如果用这种单极性的材料作为发光层，会使空穴 和电子的复合区自然地靠近某一电极，当复合区 域越靠近这一电极就越容易被该电极所淬灭，从 而导致发光效率的降低。
精选可编辑ppt
不同波长光线的颜色
3
• 电致发光是指发光材料在电场作用下，受到电流
和电场的激发而发光的现象，它是一个将电能直
接转化为光能的一种发光过程。
• 电致发光材料被广泛应用于图象
显示信息处理和通讯等领域。在
过去的相当长的一段时间里，几
乎所有的电致发光器件都是在pn 结无机半导体发光二极管的基 础上制造的，如磷化镓（GaP） 发光二极管、磷砷化镓（GaAsP）
2005年，韩国三星和美国 DuPont 公司联
合推出了使用喷墨打印法制备的 14.1 英寸
全彩色 PLED 显示器。
精选可编辑ppt
16
2.2. 聚合物电致发光的性能评价
• 一般来讲，聚合物发光材料和器件性能的 优劣可以从发光性能、电化学性能和电学 性能等方面来评价。
• 主要包括：发射光谱、发光亮度、发光效 率、发光色度、器件寿命、材料的能级和 能隙、发光阀值电压、功耗、电流与电压 的关系、发光亮度与电压的关系等。
• 从显示器的发展趋势看，传统的显示器如阴极射 线管（CRT）因其存在体积大、驱动电压高、存 在 X 射线污染等缺点已逐渐被平板显示代替。