高分子塑料光电材料研究创新引智基地

高分子塑料光电材料研究创新引智基地2010~2011学年进展报告

依托学校：华南理工大学

学科领域：材料学

基地编号：B06021

基地负责人：曹镛

2011年9月5日

“高分子塑料光电材料研究学科创新引智基地”由中方负责人中国科学院院士、华南理工大学教授曹镛，海外负责人2000年诺贝尔化学奖获得者、美国加州大学（圣巴巴拉分校）教授A. J. Heeger共同创立。基地依托华南理工大学材料科学与工程学院高分子光电材料与器件研究所，自2006年获批成立以来，面向国家战略需求和国际科技前沿，与诺贝尔奖获得者A. J. Heeger教授等十几位世界著名科学家，以及美国加州大学(圣巴巴拉)、英国帝国理工学院等十多个国际知名大学和科研机构建立了密切的合作关系。在有机/聚合物光伏材料与器件、高性能全彩色高分子显示屏材料与器件等领域取得了国际领先的显著成就，部分研究成果开创了世界学术研究的新方向，并于2011年获批建设“发光材料与器件国家重点实验室”。

2010年8月至2011年8月，海外合作学者到访基地开展学术交流和合作共计24人次，海外负责人A. J. Heeger教授将于今年9月带其研究组到基地开展专题工作坊。基地先后派出中方学者、博士前往合作单位开展短期访问、合作研究5人次，基地还有2位在读博士生参加国际联合培养。

本年度，基地承担的国际合作项目正全面展开，进展顺利；新承担国家级科研项目16项。已发表SCI收录论文35篇，其中20篇论文影响因子大于3，并且包括了国际最顶尖的四份杂志：Chemical Society Reviews发表1篇，Angewandte Chemie-International Edition发表1篇，Advanced Materials发表3篇，Journal of the American Chemical Society3篇。受邀撰写三本英文专著中的各一章。申请中国发明专利7项，授权中国发明专利5项。

一、学术交流及团队建设

2010年8月至2011年8月份到访的海外专家共计24人次，包括本学科的国际学术大师G. C. Bazan教授及其团队，美国工程院院士程正迪教授，巩雄博士，任茂盛博士，Jean Roncali教授，卢云峰教授，小松直树教授等; 基地先后派出曹镛教授、杨伟教授、黄飞教授、朱旭辉教授、陈军武教授等参加国际学生会议、短期访问等。在引智国际合作项目的推动下，基地的综合实力得到了极大提升，2011年获批成为“发光材料与器件国家重点实验室”，将对基地参与国际竞争产生重要促进作用。

（一）国内外主要学术人员交流执行情况

（二）人才队伍建设

2011年4月，聘请新加坡国立大学徐清华博士为华工讲座教授，定期来基地进行合作研究。

2011年，基地黄飞教授获国家杰出青年基金资助。

（三）基地平台建设

2011年获批建设“发光材料与器件”国家重点实验室

二、学术进展

本年度在基地建设专项资金的支持下，围绕所承担的科技部973计划、863计划、国家自然科学基金等项目开展了有机发光平板显示、有机光伏材料与器件、薄膜晶体管驱动背板等重大有机光电科学与技术方向的研究，已发表SCI收录论文35篇，其中18篇论文影响因子大于3，并且包括了国际最顶尖的三份杂志：CHEMICAL SOCIETY REVIEWS 1篇，ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION 1篇，ADVANCED MATERIALS 2篇。申请中国发明专利7项，授权中国发明专利5项。撰写两本英文专著中的各一章。

（一）近期主要科学研究成果

1、水(醇)溶性界面修饰聚合物及其相关器件

在聚合物发光层与金属电极之间引入界面修饰层，以形成有利于电子注入的界面偶极子，大幅提高器件性能。设计合成的新型水/醇溶性界面修饰聚合物，具有共轭性的主链提供导电性，极性的侧链兼具实现聚合物的水或醇溶特性以及与金属有良好的界面偶极相互作用，与高功函金属（如Al、Ag、 Au）组成复合阴极，实现了高效电子注入。

采用水/醇溶性聚合物PFN/导电银胶复合阴极，在国际上首次实现全溶液印刷 RGB 三基色PLED 器件。

2、新型芳杂环D-A 型荧光聚合物及其发光器件

通过给体单元(D)与受体单元(A)之间的电荷转移有效调控发光材料的光谱，提高发光效率。系列新型分子设计，为解决蓝光和红光发光效率低、色纯度差的国际难题提供了解决思路。基于分子内电荷转移的思想，在聚芴主链上引入稳定的硫氧芴发光单元，实现了目前国际上效率最高(7.0 cd/A)、高光谱稳定性的蓝光聚合物。

3、新型磷光聚合物及其发光器件

通过创新分子设计，构造了主链型、侧链型、超支化型磷光聚合物，通过化学键连接磷光配合物，大幅减弱其聚集，因此获得了高发光效率。

（二）发表SCI 论文35篇，包括了国际最顶尖的四份杂志：Chemical Society Reviews 发表1篇，Angewandte Chemie-International Edition 发表

1

光谱长时间不发生变化

主链型

侧链型

超支化型

篇，Advanced Materials发表3篇，Journal of the American Chemical Society3篇。3篇是和海外合作单位（第一作者单位）联合发表的。

1、Xu-Hui Zhu, Junbiao Peng, Yong Caoa, and Jean Roncali,

'Solution-Processable Single-Material Molecular Emitters for Organic

Light-Emitting Devices', Chemical Society Reviews, 40 (2011), 3509-24.

2、Zhicai He, Chen Zhang, Xiaofeng Xu, Lianjie Zhang, Liang Huang, Junwu

Chen, Hongbin Wu, and Yong Cao, 'Largely Enhanced Efficiency with a Pfn/Al

Bilayer Cathode in High Efficiency Bulk Heterojunction Photovoltaic Cells

with a Low Bandgap Polycarbazole Donor', Advanced materials (Deerfield

Beach, Fla.), 23 (2011), 3086-9.

3、Jianhua Zou, Hao Wu, Ching-Shan Lam, Chuandao Wang, Jing Zhu,

Chengmei Zhong, Sujun Hu, Cheuk-Lam Ho, Gui-Jiang Zhou, Hongbin Wu,

Wallace C. H. Choy, Junbiao Peng, Yong Cao, and Wai-Yeung Wong,

'Simultaneous Optimization of Charge-Carrier Balance and Luminous Efficacy

in Highly Efficient White Polymer Light-Emitting Devices', Advanced materials

(Deerfield Beach, Fla.), 23 (2011), 2976-80.

4、Chunhui Duan, Lei Wang, Kai Zhang, Xing Guan, and Fei Huang,

'Conjugated Zwitterionic Polyelectrolytes and Their Neutral Precursor as

Electron Injection Layer for High-Performance Polymer Light-Emitting Diodes',

Advanced Materials, 23 (2011), 1665-+.

5、Mei Shen, Joaquin Rodriguez-Lopez, Ju Huang, Quan Liu, Xu-Hui Zhu, and

Allen J. Bard, 'Electrochemistry and Electrogenerated Chemiluminescence of

Dithienylbenzothiadiazole Derivative. Differential Reactivity of Donor and

Acceptor Groups and Simulations of Radical Cation-Anion and

Dication-Radical Anion Annihilations', Journal of the American Chemical

Society, 132 (2010), 13453-61.

6、Ming Wang, Xiaowen Hu, Peng Liu, Wei Li, Xiong Gong, Fei Huang, and