有机电致发光材料的研究进展及应用
发光材料的研究与进展
发光材料的研究与进展发光材料是能够在外部能量的激发下发出独特光谱的材料。
自20世纪初以来，对发光材料的研究和发展一直是科学界和工业界关注的焦点之一、发光材料广泛应用于照明、显示技术、量子点调控、生物成像等领域，并取得了很多重要的成果。
以下是对发光材料研究与进展进行的详细探讨。
首先，传统的发光材料主要包括荧光材料和磷光材料。
荧光材料是一类能够吸收外部能量后在很短时间内释放出短寿命光的材料，如荧光粉。
而磷光材料是一类能够吸收外部能量后通过激发态到基态的跃迁释放长寿命光的材料，如荧光管。
这些传统的发光材料在照明和显示领域有着广泛的应用，但受到发光效率低和色彩品质不理想等问题的限制。
随着科学技术的不断进步，新型发光材料的研究取得了很大的突破。
其中最为重要的进展之一是量子点发光材料的研究。
量子点是一类纳米材料，其具有晶格限制和量子限制效应，使其能够发出高纯度和高饱和度的光。
量子点发光材料具有调节发光色谱、发光效率高和发光稳定性好等特点，被广泛应用于显示技术和生物成像领域。
此外，研究人员还对量子点进行了表面修饰和低维小型化等方面的改进，进一步提高了量子点发光材料的性能。
另外，有机发光材料也受到了广泛的研究。
有机发光材料具有可溶性、可加工性和低成本等优势，在照明和显示等领域有着巨大的潜力。
有机发光材料的研究主要集中在改善其光电性能、延长其寿命以及减小其材料成本等方面。
近年来，通过结构的合理设计和小分子有机材料的研究，有机发光材料的发光效率和寿命得到了大幅提高，为其在实际应用中带来了更大的可能性。
此外，研究人员还不断寻求新的发光机制和发光材料。
比如，研究人员发现一些无机发光材料可以通过激发态和基态之间的共振能量转移而实现发光，从而提高了发光效率。
另外，一些新型的有机材料也被开发用于发光，如有机电致发光材料和有机荧光染料等。
这些新的发光材料的发展为照明和显示领域的应用带来了全新的可能性。
总的来说，发光材料的研究与进展在科学界和工业界具有重要的意义。
电致发光及其研究进展
4)发光色度 由于人眼对不同颜色的感觉不同，所以不能测量颜色， 仅能判断颜色相等的程度。为了客观地描述和测量颜色， 1931年国际照明委员会(CI E)建立了标准色度系统，推荐 了标准照明物和标准观察者。通过测量物体颜色的三刺激 值(X，Y，Z)或色品坐标(x，y，z)来确定颜色。通常，用 色度计来测量颜色。 5)发光寿命 寿命定义为亮度降低到初始亮度的50％时所需的时间。 应用市场要求OLED在连续操作下的使用寿命达到10000
二、电致发光的发光机理
电致发光的发光机理是被加速的过热电子碰撞、激发 发光中心，使发光中心被激发到高能态而发光。
电致发光包括四个基本过程：
（1）载流子从绝缘层和发光层界面处的局域态穿过进 入发光层； （2）载流子在发光层的高电场中加速成为过热电子； （3）过热电子碰撞、激发发光中心； （4）载流子再次被束缚到定域态。
四、有机电致发光的优点及性能参数
1.有机电致发光的优点
有机电致发光比起发展较早的无机电致发光而言， 具有材料选择范围宽、可实现由蓝光区到红光区的全彩 色显示、驱动电压低、发光亮度和发光效率高、视野角 度宽、响应速度快、制作过程相对简单、成本低，并可 实现柔性显示等诸多优点。在制造上，由于采用有机材 料，可以通过有机合成方法获得，与无机材料相比较， 不仅不耗费自然资源，而且还可以通过合成，得到新的 更好性能的有机材料，使OLED的性能不断地向前发展。
一、电致发光的简介
1.发光
光辐射可以分为平衡辐射和非平衡辐射两大类，即 热辐射和发光。任何物体只要具有一定的温度，则该物 体必定具有与此温度下处于热平衡状态的热辐射。非平 衡辐射是指在某种外界作用的激发下，体系偏离原来的 平衡态，如果物体在向平衡态回复的过程中，其多余的 能量以光辐射方式发射，则称为发光。因此发光是一种 叠加在热辐射背景上的非平衡辐射，其持续时间要超过 光的振动周期。
有机光电功能材料的研究与应用
有机光电功能材料的研究与应用随着科学技术的不断进步和发展，有机光电功能材料的研究与应用在各个领域都取得了重大突破。
有机光电功能材料是指由有机化合物构成的具有光电性质的材料，其独特的性能使其在光电器件、光传感和光催化等领域具有广泛的应用前景。
一、有机光电功能材料的特性有机光电功能材料具有多种特性，包括较高的光吸收和发射效率、宽光谱的吸收和发射范围、可调控的光学性质、易于合成和加工等。
这些特性使得有机光电功能材料在光电器件中具有许多优势。
二、有机光电功能材料的研究进展在有机光电功能材料的研究中，物理、化学和工程等多个学科交叉融合，取得了许多重要的研究进展。
其中，有机光电材料的设计和合成是关键的一步。
通过合理的分子设计和合成方法，可以获得具有理想光电特性的有机材料。
此外，光物理、光化学和光电子学等研究领域的发展也推动了有机光电功能材料的研究进展。
三、有机光电功能材料在光电器件中的应用有机光电功能材料在光电器件中的应用前景广阔。
例如，有机光伏材料可转化光能成为电能，用于太阳能电池的制备；有机发光材料可作为有机发光二极管的发光层，用于显示器和照明等领域；有机电致发光材料可在有机电致发光器件中产生光，实现信息显示等功能。
在这些应用中，有机光电功能材料的特性发挥了重要的作用。
四、有机光电功能材料在光传感和光催化中的应用除了在光电器件中的应用，有机光电功能材料还在光传感和光催化等领域具有重要的应用价值。
有机光传感材料基于其对光的敏感性，可以用于检测环境中的有害物质以及生物分子等；有机光催化材料则通过光能转化为化学能，用于催化反应，如有机污染物的降解等。
这些应用不仅有助于环境保护，也对于生物医学和化学制药等领域有重要意义。
五、有机光电功能材料的挑战与展望尽管有机光电功能材料在各个领域都取得了重要突破，但仍存在着一些挑战。
例如，有机材料的稳定性和寿命较短，制约了它们在实际应用中的发展；有机光电器件的性能还有待进一步提高，以满足不同应用场景的需求。
4 有机电致发光材料
一、绪论应用有机化学显示器件主要有两大类： CRT（阴极射线管） FPD（平板显示器件）第四章有机电致发光材料液晶显示器（LCD） 有机电致发光显示器（OLED） 等离子体显示器（PDP） 场致发光显示器（FED） 电致发光显示器（ELD） 真空荧光显示器（VFD） 微显示器（LCOS） 数字光处理器（DLP）平板显示器特点：重量轻、厚度薄、体积小、无辐射、不闪烁。
自上世纪 90 年代以来，随着技术的突破及市场 需求的急剧增长，使得以液晶显示为代表的平板显示 技术迅速崛起。
进入 21 世纪以来，FPD 已超过 CRT 成为主要的显示器件。
2005 年CRT 的市场占有率已 经降为 36%，FPD 的市场占有率已达到 64%。
2007 年，FPD 更将达到 74％。
在目前的平板显示技术中，LCD 在便携式显示 器市场中得到了广泛应用，并占整个平板显示市场 80%以上的份额。
LCD 缺点：• 亮度低 • 对比度弱（与CRT 显示器相比，其图像逼真度和饱和 • 度仍不够理想）• 响应速度慢(毫秒级) • 温度特性差（低温下无法使用） • 自身不能发光而必须依赖于背光源或环境光 • 同时，偏振片在 LCD 显示器中的使用影响其透过率。
考虑到光源的量子效率、光能的散射吸收等问题， LCD 的能源利用率很低。
1有机电致发光器件（Organic Light Emitting Devices,OLEDs）作为新一代的平板显示技术应运而生并逐 渐进入了人们的视野，它是一种很有前途的、新型 的平板显示器，其广泛的应用前景和这些年技术上 的突飞猛进使得 OLEDs 成为 FPD 信息显示领域的希 望之星。
根据分子量的大小可将有机电致发光材料分为小分子材料和 聚合物材料有机材料传统上是作为化工、农用、医用而得到 广泛应用的，而作为信息材料的研究与应用只是近几 十年来的事情。
有机电致发光材料来源广泛，一般具 备以下特点：在固体状态下，在可见光区要有高效率的荧光； 具有较高的导电率，呈现良好的半导体特性； 具有良好的成膜特性，在几百纳米甚至几十纳米的薄 膜内基本无针孔； 成膜后，有机分子不易结晶，微观具有不定型特性；1 有机电致发光研究的进展随后又出现了由含共轭结构的主体与含共轭结构的活 有机电致发光现象的研究可以追溯到二十世纪六十年 代。
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
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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
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Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1048 –1052
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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
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有机光电材料的制备及在光电器件中的应用研究
有机光电材料的制备及在光电器件中的应用研究随着科技的不断进步，光电技术已经成为日常生活中不可或缺的一部分。
而在光电技术中，有机光电材料的研究和制备也日益引起了人们的关注。
这些材料广泛应用于 OLED、有机薄膜太阳能电池、有机场效应晶体管等电子学器件中，具有良好的光电性能和易于加工的特点，成为了未来光电领域中的重要一环。
一、有机光电材料的制备方法1. 化学合成法有机光电材料的化学合成方法多样。
其中，常见的有溶液法、水相法、溶胶-凝胶法、溶剂热法等。
溶液法是最常见的有机光电材料制备方法之一，它的原理是把一种或多种有机化合物溶解在适当溶剂中，形成均相溶液，并通过溶液的复杂反应，合成目标化合物。
2. 溶剂热法溶剂热法是一种通过热引发化学反应形成有机光电材料的方法。
其原理是在高温和有机溶剂的作用下，有机化合物发生聚合反应，形成有机光电材料。
相对于其他合成方法，溶剂热法能够快速合成大量均一分子量的高品质有机光电材料。
3. 印刷法印刷法是一种基于纳米颗粒的有机光电材料制备方法。
它将有机光电材料的颗粒印在透明导电薄膜上形成当量点阵，经过烧结、升温、加热等处理，最终形成有机光电薄膜。
二、有机光电材料在OLED中的应用研究OLED 作为新一代光电材料，利用有机电致发光材料的基本原理，将红、绿、蓝三种颜色的电致发光材料结合在一起，形成了具有自发发光的原理，从而实现了真彩的图像显示。
使用 OLED 技术的显示屏幕能够适应广泛的环境和特定需求，如手持阳光下的屏幕，电视屏幕等。
而有机光电材料作为OLED 的重要组成部分，在 OLED 中的应用研究也是当前的热门话题之一。
1.高亮度光电材料的应用研究传统 OLED 光电材料的发光效率已经趋于饱和，此时，研发出高亮度的有机光电材料成为一种必要选择。
高九聚物作为最具有希望的一种高亮度有机光电材料，大量研究在研发中。
该类有机光电材料的分子量达到几千，分子尺寸大，导致光致发光中心的相互作用受到控制，从而改善了发射效率。
有机电致发光材料及器件导论
有机电致发光材料及器件导论引言：近年来，由于有机电致发光材料及器件的研究和应用取得了巨大的进展，成为光电领域的研究热点之一、有机电致发光材料及器件具有很高的发光效率、易于制备、柔性可折叠等特点，被广泛应用于平板显示、照明、生物传感等领域。
本文将介绍有机电致发光材料及器件的基本原理、制备方法以及应用前景。
一、有机电致发光材料的基本原理有机电致发光材料是一种能够通过施加电场来实现发光的材料，其基本原理是在有机半导体材料中注入载流子，通过载流子在材料中的扩散和再组合过程中释放出能量，从而产生发光。
一般来说，有机电致发光材料包括发光层、载流子注入层和电极层等。
载流子注入层用于实现载流子从电极注入到发光层，电极层用于提供足够的电场以驱动载流子在发光层中运动。
二、有机电致发光材料的制备方法1.分子设计法：有机电致发光材料的制备通常需要合成复杂的有机分子，具有特殊的分子结构和能级分布。
通过分子设计法，可以设计出具有良好光电性能的有机分子，进而制备出高效的电致发光材料。
2.整体法：整体法是一种将有机分子溶解在溶剂中，通过溶液沉积、旋涂等技术制备电致发光材料的方法。
这种方法制备的电致发光材料结构均匀、制备成本较低，但是光电转换效率较低。
3.蒸发法：蒸发法是一种将有机分子在真空条件下蒸发沉积在基板上的方法。
这种方法制备的电致发光材料具有较高的光电转换效率和较好的膜层质量，但是制备过程较为复杂。
三、有机电致发光器件的制备方法1.有机电致发光二极管（OLED）：OLED是一种采用有机电致发光材料制备的光电器件，具有高亮度、广色域、快速响应等特点。
OLED器件由ITO透明导电玻璃基板、有机电致发光层、载流子注入层和金属电极等组成。
制备OLED器件的方法主要有真空蒸发法、旋转涂敷法和喷墨印刷法等。
2.有机电致发光场效应晶体管（OFET）：OFET是一种利用有机电致发光材料制备的场效应晶体管。
OFET器件由基底、源极、漏极和门极等组成，其中源极和漏极之间的有机电致发光材料层起到了发光的作用。
发光材料的发光机理以及各种发光材料的研究进展
发光材料的发光机理以及各种发光材料的研究进展发光材料是指能够将其他形式的能量转化为光能的材料。
发光机理是指发光材料在受激激发下能够产生光的原理和过程。
发光机理通常可以分为两种类型：激活机理和能级机理。
激活机理是指通过激发因素（如电流、电场、光、温度等）对发光材料施加能量，从而使发光材料中的激活剂转移到高能态，然后通过非辐射过程（如振动、自旋翻转等）来传递能量，最终导致发光材料发光。
常见的激活机理包括荧光、磷光和电致发光（EL）等。
能级机理是指在发光材料的能级结构变化下，通过电子在能级间跃迁的辐射过程来实现发光。
常见的能级机理包括激光、发色中心发光、磷光和电致发光等。
有机发光材料是近年来研究的热点之一、有机发光材料具有低成本、高效率和可调性等优点，适用于柔性显示、光电器件和生物成像等领域。
有机发光材料的研究进展主要集中在改进材料合成和器件结构设计上，以提高发光效率和稳定性。
无机发光材料有着较高的发光效率和较长的使用寿命，适用于照明和显示等领域。
无机发光材料的研究进展主要包括发色中心调控、杂化发光材料设计和控制发光性质等方面。
半导体发光材料是应用最广泛的发光材料之一，包括有机半导体材料和无机半导体材料。
有机半导体材料具有好的可溶性和可加工性，但发光效率较低；无机半导体材料具有较高的发光效率和较长的使用寿命，但制备工艺相对复杂。
半导体发光材料的研究进展主要集中在改进材料制备工艺和结构设计上，以提高发光效率和色纯度。
总之，发光材料的研究进展涵盖了有机发光材料、无机发光材料以及半导体发光材料等各种类型。
研究人员不断探索新的发光机理和材料合成方法，以提高发光材料的发光效率、稳定性和色纯度，推动发光材料在光电器件、生物成像和照明等领域的应用。
有机荧光材料研究进展
、 生理学、 环境科学、 信息科学方面都有
［%， A］
广阔的应用前景
。在导弹预警上， 采用有机荧
光材 料 涂 层 的 B2 C DDE（ B2 C D:=6>1 C D/5041F 探测器不仅具有全方位、 全天候的预警作 E1G<817） 用， 并且具有易于制作大面积的图像传感器的特 点。同时具有材料改良容易， 制作工艺简单， 成本 低廉等优点而引起了人们的极大关注 。目前有 机荧光材料的研究异常活跃， 集中表现在 “材料— 工艺—器件—集成” 的协同发展。
我们曾经设计合成了一系列新型铕金属配合物电致红光材料研究了其结构与电致发光性能的关系48其中四元铕金属单核配合物31的电致发光亮度达16cd是相应三元铕金属配合物32电致发光器件亮度的22结束语随着人们对荧光化合物电子光谱及光物理行为的深入研究特别是对荧光化合物的分子结构及周围环境给化合物光谱行为和发光强度所带来的影响及对其规律的认识使人们在利用荧光化合物作为染料电致发光材料光电导材料能量转换材料及探针等方面都有巨大的进展但对于荧光化合物的荧光猝灭能量转换电子转移以及激发单体与激基缔合物间的发光平衡和聚集体系的发光等机理尚有待更进一步的研究尤其对于多元化的体系尚存在着许多值得深入探索的问参考文献
［%+］ 穴传输材料等领域 。1% 还可以作为一个信息 ［%.］ 传递的机制性部件 。它是一种强荧光物质， 其
中 1， 构成分子内 % 位苯基与中心吡唑啉基共轭， 共轭的电荷转移体系， 其中 1 位 F 为电子给体， 而 处于 . 位的苯甲酸盐与上 % 位 ; 则为电子受体， 述共轭体系相互隔离， 彼此间只能通过非共轭的 F— ; 单键而发生经过键的电子转移。当 1% 处于 酸性条件下， . 位的苯甲酸盐变为具有拉电子能 力的苯甲酸基， 此时经激发后的 1 位 F 处的电子 可经过 F— ; 单键与苯甲酸间发生电子转移而使 相反， 如处于碱性条件下， 则.位 1% 的荧光猝灭； 苯甲酸 盐 成 为 推 电 子 基 而 使 1% 的 荧 光 大 大 增 强。 吡唑啉衍生物还可作为有机电致发光材料。 我们曾经设计合成了三种吡唑啉衍生物 （ 1+， 1.， ， 通过选择适当的取代基调整分子的共轭度及 1&） 吸、 供电性和空间结构， 使发光波长位于蓝光区
有机电致发光发展历程及TADF材料的发展进展
有机电致发光发展历程及TADF材料的发展进展有机电致发光发展历程及TADF材料的发展进展1.1引⾔有机光电材料（Organic Optoelectronic Materials），是具有光⼦和电⼦的产⽣、转换和传输等特性的有机材料。
⽬前，有机光电材料可控的光电性能已应⽤于有机发光⼆极管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）[1,2,3]，有机太阳能电池（Organic Photovoltage，OPV）[4,5,6]，有机场效应晶体管（Organic Field Effect Transistor，OFET）[7,8,9]，⽣物/化学/光传感器[10,11,12]，储存器[13,14,15]，甚⾄是有机激光器[16,17]。
和传统的⽆机导体和半导体不同，有机⼩分⼦和聚合物可以由不同的有机和⾼分⼦化学⽅法合成，从⽽可制备出⼤量多样的有机半导体材料，这对于提⾼有机电⼦器件的性能有⼗分重要的意义。
其中，有机电致发光近⼗⼏年来受到了⼈们极⼤的关注。
有机电致发光主要有两个应⽤：⼀是信息显⽰，⼆是固体照明。
在信息显⽰⽅⾯，⽬前市⾯上主流的显⽰产品是液晶显⽰器（Liquid Crystal Display，LCD），它基本在这个世纪初取代了阴极射线管显⽰，被⼴泛应⽤于各种信息显⽰，如电脑屏幕，电视，⼿机，以及数码照相机等。
但是，液晶显⽰器也有其特有的缺点，⽐如响应速度慢，需要背光源，能耗⾼，视⾓⼩，⼯作温度范围窄等。
所以⼈们也迫切需要寻求⼀种新的显⽰技术来改变这种局⾯。
有机发光⼆级管显⽰器（OLED）被认为极有可能成为下⼀代显⽰器。
因为其是主动发光，相对于液晶显⽰器有着能耗低，响应速度快，可视⾓⼴，器件结构可以做的更薄，低温特性出众，甚⾄可以做成柔性显⽰屏等优势。
但是，有机发光显⽰技术⽬前还有许多瓶颈需要解决，尤其是在蓝光显⽰上，还需要⾯对蓝光显⽰的⾊度不纯，效率不⾼，材料寿命短的挑战。
徐云霞最终论文定稿
有机电致发光材料的研究进展作者：徐云霞指导老师：徐衡（安庆师范学院化学化工学院安庆 246011）摘要:介绍了有机电致发光材料的发展历程,对有机电致发光材料进行分类和评述,重点介绍载流子传输材料和发光材料(小分子发光材料,金属配合物发光材料和聚合物发光材料)的国内外研究现状,并对有机电致发光材料的应用前景进行评述。
关键词:有机电致发光;发光材料;有机小分子;金属配合物;聚合物1引言有机电致发光(organic electro-luminescence),也叫有机发光二极管(organiclight-emitting diode),简称为OLED[1],是近年来国际上平板显示领域的一个研究热点。
最早报道有机电致发光应追溯到1963年，Pope等人用蒽单晶制备了有机电致发光器件。
1982年Vincett等[2]采用真空沉积有机薄膜的方法得到了驱动电压低于30V的有机电致发光器件。
但是人们第一次用真空蒸镀成膜制备高效的OLEDs是C W Tang[3]等于1987年成功研制出的一种有机发光二极管(OLED)，用苯胺-TPD做空穴传输层(HTL)，铝与八羟基喹啉络合物-ALQ作为发光层(EML)。
其工作电压小于10V，亮度高达1000cd/ｍ2，这样的亮度足以用于实际应用。
后来研制出的有机电致发光材料的发光波长遍及整个可见光范围，这个突破性进展使得这个领域成为近来的一个研究热点。
进入90年代后有机高分子光电功能材料进入一个新的发展阶段，在新型光电材料与器件的探索研究中，有机及高分子光电材料与器件的探索成为目前国际上一个十分活跃的领域，被美国评为1992年度化学领域十大成果之一。
很多学术机构和一些国际有名的大电子、化学公司都投入巨大的人力物力研究这一领域。
OLED是从外量子效率小于0.1%，寿命仅为几分钟开始发展起来的，目前己发展到外量子效率超过5%，运行寿命超过上万小时。
2有机电致发光材料的研究进展2.1有机电致发光机理有机电致发光器件的发光属于注入型发光。
硅基有机红外及可见电致发光
硅基有机红外及可见电致发光摘要：近年来，随着人们对硅基有机材料的研究深入，硅基有机红外及可见电致发光逐渐成为热门研究领域。
本文对硅基有机红外及可见电致发光的研究进展进行了综述。
首先，对硅基有机材料的结构特点进行了概述，介绍了硅基有机材料的制备方法及其在红外及可见电致发光中的应用。
然后，对硅基有机电致发光的机理、量子效率和发光稳定性进行了讨论。
最后，探讨了硅基有机材料在光电子学和生物医学等领域的应用前景。
关键词：硅基有机材料，红外发光，可见发光，电致发光，量子效率，发光稳定性，应用前景一、绪论硅是一种广泛应用于半导体工业中的材料，具有优良的光电性能。
硅的使用范围已经远远超过半导体器件领域，如：硅光电流电池（Si-APD）、硅基光电倍增管、硅基光开关等，硅材料的广泛应用已成为光电子学领域的一个热点。
然而，由于硅材料禁带宽度太窄，不能发出可见光，因此其在光学领域的应用受到了一定的限制。
为了解决这个问题，人们研究了硅基有机材料。
硅基有机材料是一种由硅原子与有机基团构成的复合材料，具有良好的光学性能，其禁带宽度比硅宽，能够发出可见光，因此在光电子学领域有广泛的应用。
二、硅基有机材料的制备硅基有机材料的制备方法主要有两种：有机溶剂法和气相沉积法。
有机溶剂法是将硅烷和有机化合物在有机溶剂中混合，通过控制温度和反应时间来合成硅基有机材料。
气相沉积法是将硅源和有机化合物在一定的温度和压力下反应，通过升温和离子束注入来得到硅基有机材料。
硅基有机材料的制备方法及条件对其性能有很大的影响。
三、硅基有机红外发光硅基有机红外发光主要是通过电致发光实现的。
硅基有机材料的电致发光是由载流子在材料内部运动而产生的。
通过载流子的复合，能量被释放出来，导致电致发光。
硅基有机材料的电致发光光谱主要分布在红外波段，其发光波长范围从800nm到1300nm。
四、硅基有机可见电致发光硅基有机材料的可见电致发光是指发光波长分布在可见光波段的现象。
第五讲：有机电致发光材料
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3 有机电致发光器件
3.1 有机电致发光器件的结构 有机电致发光器件(Organic Electro Luminescence
Devices OELD)的效率和寿命与器件结构的设计密切 相关，合理地设计器件结构，对提高器件性能是十 分重要的。
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OELD结构示意图
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多层结构
近几年又出现了一种新的多层器 件结构。在ITO和空穴传输层之间 加入一层铜酞菁(CuPc)缓冲层作为 空穴注入层，其效果是可以大大延 长器件的工作寿命。为保证电极与 有机物之间的良好接触及电子的有 效注入，在金属层和有机物之间加 一层很薄的MgO或LiF缓冲层作为 电子注入层，降低了器件的驱动电 压，并使器件的效率和亮度大大提 高。
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①.在可见光范围内具有较高的荧光量子效率或良 好的半导体特性
②.能有效地传输空穴或电子
③.高质量的成膜特性
④.良好的机械加工性能和光、电、热稳定性。
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自从1987年OLED研究工作取得实质性进展以来， 人们对OELM进行了广泛而深入的研究，并取得了 可喜的成绩，目前，所合成的OELM成千万，其分 类方法也是多种多样。
的高亮度、高效率有机薄膜电致发光器件，使有机EL获得 了划时代的发展。
＊ Adachi等发表了三层的结构，同样得到了稳定、低驱动
压、高亮度的器件。
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有机电致发光器件简介
空穴传输层
总结词
空穴传输层负责传输空穴到发光层。
详细描述
空穴传输层通常由有机材料组成，如多苯基小分子或聚合物，这些材料具有较高的空穴迁移率，能够有效地将空 穴传输到发光层。
度的显示效果。
THANK YOU
多色与高分辨率有机电致发光器件研究进展
多色与高分辨率有机电致发光器件是未 来发展的重要趋势之一，其研究进展主 要集中在彩色显示和高分辨率显示两个
方面。
在彩色显示方面，研究者通过合成不同 颜色的发光材料和精细的掺杂技术，实
现全色显示和多色动态显示。
在高分辨率显示方面，研究者采用高精 度印刷和纳米光刻技术，制备高分辨率 的像素电极和功能层，从而实现高清晰
照明应用
总结词
有机电致发光器件具有高效、环保、可弯曲 等优点，在照明领域具有广阔的应用前景。
详细描述
有机电致发光器件的发光效率高，能够实现 高效照明，同时其环保无汞的特性符合绿色 照明的趋势。此外，有机电致发光器件还可 以制成柔性照明产品，如柔性灯带、可折叠 灯具等，具有广泛的应用场景。
生物成像与传感应用
热活化延迟荧光材料的发光寿命较长， 且具有较高的发光效率，因此在有机 电致发光器件中具有广阔的应用前景。
04
有机电致发光器件的应用
显示应用
总结词
有机电致发光器件在显示领域具有高对 比度、宽色域、低能耗等优势，被广泛 应用于电视、显示器、广告牌等显示设 备。
VS
详细描述
有机电致发光器件通过电流激发有机材料 ，产生可见光，具有自发光的特性，无需 背光源，因此可以实现高对比度和宽色域 的显示效果。同时，有机电致发光器件的 能耗较低，能够降低显示设备的运行成本 和维护成本。
有机电致发光材料的研究现状.doc
有机电致发光材料的研究现状.期末论文题目:有机电致发光材料学院研究现状:专业:班级级别:号码:姓氏:有机电致发光材料的研究现状综述；本文简要概述了有机电致发光显示器件的发展历史、器件结构、工作特性、优点、发展现状和趋势。
详细介绍了有机发光材料的研究现状，包括小分子发光材料、高分子发光材料和新材料的开发。
最后，总结了国内外有机发光二极管技术的发展。
关键词:小分子有机电致发光有机电致发光聚合物有机电致发光材料的研究与开发摘要有机发光专业行业:班级级别:号码:姓氏:有机电致发光材料的研究现状综述；本文简要概述了有机电致发光显示器件的发展历史、器件结构、工作特性、优点、发展现状和趋势。
详细介绍了有机发光材料的研究现状，包括小分子发光材料、高分子发光材料和新材料的开发。
最后，总结了国内外有机发光二极管技术的发展。
关键词:小分子有机电致发光有机电致发光材料的研究与发展摘要有机光:[1]朱国强，王子君，刘兴元等，“有机电致发光的现状与发展趋势”，光机电信息。
2001，8:14 ~ 19 2]唐春伟，范沙立克，萨，“有机发光二极管”，应用物理学报，1987，513360913-918 3]滕，“快速发展的有机电致发光(OEL)显示器件”，固体电子学的研究与进展，2002，22(3):265 ~ 267 4]吴中志，等，“有机发光器件的进展” 98:29 ~ 33 6]陈寿安，彭刚勇，“有机电致发光显示器的发展——回顾与展望”，光勋，2002，95: 25 ~ 31 7]郑，吴有智，朱，等，“两种蓝色有机电致发光材料”，发光学报，2002，23(4): 357 ~ 360 8]陈广荣，林，“低温多晶硅全彩OLED显示器的技术发展”，光勋，2002 98: 23 ~ 28 9]陈，等，“可焊性有机发光二极管元件制造技术的发展”，光勋，2002，98: 7 ~ 12 10]尹胜，刘晨，钟志友，“有机发光材料的研究与发展现状”，2002 11]，柏岚，姜瑜.自然，1999，397(4):414 12]bladomaina。
有机光电材料综述
有机小分子电致发光材料在OLED的发展与应用的综述电致发光(electroluminescence，EL)，指发光材料在电场的作用下，受到电流或电场激发而发光的现象，它是一个将电能直接转化为光能的一种发光过程。
能够产生这种电致发光的物质有很多种，但目前研究较多而且已经达到实际应用水平的，主要还是无机半导体材料，无机 EL 器件的制作成本较高，制作工艺困难，发光效率低，发光颜色不易实现全色显示，而且由于很难实现大面积的平板显示，使得这种材料的进一步发展具有很严峻的局限性。
由于现有的显示技术无法满足我们生产生活的需要，因此促使人们不断地寻求制备工艺成本更低、性能更好的发光材料。
有机电致发光材料（organic light-emitting device，OLED）逐渐的进入了人们的视野，人们发现它是一种很有前途的、新型的发光器件。
有机电致发光就是指有机材料在电流或电场的激发作用下发光的现象。
根据所使用的有机材料的不同，我们将有机小分子发光材料制成的器件称为有机电致发光材料，即 OLED；而将高分子作为电致发光材料制成的器件称为高分子电致发光材料，即 PLED。
不过，通常人们将两者笼统的简称为有机电致发光材料 OLED。
一.原理部分与无机发光材料相比，有机电致发光材料具有很多优点：光程范围大、易得到蓝光、亮度大、效率高、驱动电压低、耗能少、制作工艺简单以及成本低。
综上所述，有机电致发光材料在薄膜晶体管、太阳能电池、非线性发光材料、聚合物发光二极管等方面存在巨大的需求，显示出广泛的应用前景，因而成为目前科学界和产业界十分热门的科研课题之一。
虽然，世界上众多国家投入巨资致力于有机平板显示器件的研究与开发，但其产业化进程还远远低于人们的期望，主要原因是器件寿命短、效率低等。
目前有很多关键问题没有解决：1. 光电材料分子结构、电子结构和电子能级与发光行为之间的关系，这是解决材料合成的可能性、调控材料发光颜色、色纯度、载流子平衡及能级匹配等关键问题的理论和实验依据；2. 光电材料和器件的退化机制、器件结构与性能之间的关系、器件中的界面物理和界面工程等，这是提高器件稳定性和使用寿命的理论和实验基础，也是实现产业化、工业化的根本依据。
有机金属配合物红色发光材料的研究进展
Eu(I ) BM)3l Sat h
Hua ng等设计了新型的中性配体2一吡啶基苯并咪 唑，两个氮原子可以和Eu3+配位，配位氮原子以可 以自 由旋转 的C—C键连接 ，由于 苯并咪 唑环上 容 易进行烷基以及其它基团的化学修饰，因而利用这 类配体可以较容易地对配合物的各种性能进行有目 的修饰改善[ 9】。分别以DBM和TTA作为第一配体，
利用短寿命三重态发光材料作为能量传递受 体，可以克服在高电流密 度下的主体与客体发光材 料间的能量传递受阻，从 而解决高电流密度下器件 发光饱和度的问题[ 14。。以I r ( PPy) 。 为发光层。高性 能的器件来自于材料较短的磷光寿命( 4弘s) ，显著地 减小了三线态激子之间的湮灭。
热稳定和电化学稳定性以及适宜的激发态性质，因 此已被广泛地应用在染料敏化太阳能电池上。最近 有多个研究组报道了利用联吡啶钌作为红色发光染 料的电致化学发光器件[ 15, 16] 。这类器件具有发光效 率高、启动电压低等优点，而且器件在正向或反向偏 压下均能得到红光发射。目前这类红色发光器件在 响应速度以及寿命上还不是很理想。
以Ru( bpy) 。C12为代表的钌配合物，是发光电 池中 常用的 材料， 但是作 为电致 发光材 料应用 到 OLED的研 究很少 。钌配 合物 的分子 内含有 电荷 相 反的离子对[ Ru( bpy) 。] 2+和Cl - ，这些离子在相应 的电极附近聚集，增强了电子和空穴的注入。以Ru ( bpy) 3C12为发光层的器件效率低于0．1％。Ha ndy 等以Ru( bpy) 。PF。为发光层制备的单层器件，效率 达到1．o％。Rubner 研究小组将可溶性的配合物Ru ( bp y) 。PF。稀释到聚合物中，器件效率达到3 oA。
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有机电致发光材料的研究进展及应用材化1111班王蒙 1120213122摘要：简要论述有机电致发光设备的发光机理、器件结构及彩色显示方法，详细介绍有机电致发光材料的种类、组成、特点和研究近况，并对其用途和前景，尤其在军事领域的应用作了一定介绍。
另外还指出了有机电致发光在商业化过程中一些急待解决的问题。
关键词：有机发光材料，进展，应用。
正文：信息技术的持续快速发展对信息显示系统的性能，如亮度、对比度、色彩变化、分辨率、成本、能量消耗、质量和厚度等均提出了高的要求。
在已有的成熟显示技术中，电致发光显示设备能够满足上述性能要求，另外它还具有宽视角、较宽的工作温度范围和固有的强度等优点。
电致发光显示设备一般包括发光二极管(LED)、粉末磷设备、薄膜电致发光设备(TFEL)和厚介质电致发光设备等。
目前的信息显示市场上真正的参与者主要是TFEL和有机LED (OLED)。
OELD技术的发展时间并不很长，但发展速度较快。
近几年，随着市场对高质量、高可靠性、大信息量显示器件的需求日益增加，OLED技术更是得到了长足的发展，目前已有多种OLED产品投入市场。
1997年，日本Pioneer公司推出配备有绿色点阵OLED的车载音响，并建立了世界上第一条OELD生产线。
1998年，日本NEC、Pioneer公司各自研制出5英寸无源驱动全彩色四分之一显示绘图阵列(QVGA)有机发光显示器。
2000年，Motorola公司推出了有机显示屏手机。
2002年，Toshiba公司推出了17英寸的全彩色显示器。
清华大学与北京维信诺公司共同开发出国内首款多色OLED手机模块。
2003年，台湾奇美电子公司与IBM合作推出加英寸的OELD显示器。
2004年5月，日本精工爱普生公司研制成功的40英寸大屏幕OLED显示器以全彩、超薄、动态影像显示流畅的特点成为OELD显示市场上最大的亮点。
2006年，首尔半导体株式会社的子公司SeoulOptodeviceCo．Lid．以控股方式与美国SensorElectronicTechnology公司共同开发生产的世界唯一的短波长紫外发光二极管(UVEL D)产品已开始量产。
UVELD只发射所需波长，高效且环保，产品非常小巧，尺寸小于1cm，且低功耗，是深受瞩目的下一代紫外线光源半导体元件。
韩国主要LE D供应商SeoulSemiconductor公司已投资4000万美元，以批量生产其发明的新型LE D。
这种ELD只需简单的电路就可以直接连接110V或者220V交流电源，不需要使用AC转换器。
作为新一代平板显示器件，OLED具有如下优点：①设计方面。
结构简单，成品率高，成本低；不需要背景光源和滤光片，因而可以制造出超薄、质量轻、易于携带的产品。
②显示方面。
主动发光、视角范围大；响应速度快，图像稳定；亮度高、色彩丰富、分辨率高。
③工作条件。
驱动电压低、能耗低，可与太阳能电池、集成电路等相匹配。
④适应性广。
采用玻璃衬底可实现大面积平板显示。
如用柔性材料做衬底，能制成可折叠的显示器J。
⑤由于OEL D是全固态、非真空器件，具有抗震荡、耐低温(一40℃)等特性，在军事方面也有十分重要的应用，如用作坦克、飞机等现代化武器的显示终端。
OLED的主要应用领域包括：(1)壁挂电视与电脑显示器。
OELD具有高亮度、宽视角、高对比度、色彩丰富等特性，尤其是重叠像素OEL D(SOLED)显示技术能够提供比传统显示技术高3倍的分辨率，可调节色彩及像素尺寸到无限小，适合于高清晰显示器。
OELD显示器比液晶显示器(LED)更轻、更薄，制造的壁挂电视更美观、更节省空间。
(2)通讯终端与仪表显示。
工作空间狭小的汽车驾驶室给OELD显示器提供了用武之地，OEL D工作电压低、能耗低，它可大大减少汽车驾驶室内热量和电子噪声的产生。
日本先锋汽车公司率先将OLED显示器技术应用于他们的汽车音响设备上。
这种显示器与传统的LCD相比具有更快的响应速度、更丰富的色彩、更长的寿命，且能够提供更宽的视角。
OEL D色彩柔和、无拖影，由于自发光，即使在阳光下亦可清晰显示。
日本精工株式会社已将OELD显示技术应用于汽车、摩托车等各种车辆仪表的显示屏幕上，大大改善了仪表的显示质量。
(3)军事与航天领域。
OLED有极佳的抗震性及宽温度特性(一40～70℃)，能在恶劣的环境中正常工作，可用于机载显示设备。
预计未来OLED的军事应用主要涉及夜视设备、航空和车载用穿戴式头盔显示器、舰载／航海系统、虚拟任务训练系统、战况警觉、加固型个人数字助理(PDA)等。
(4)透明OELD(TOELD)与柔软OELD(FOLE D)。
美国通用显示公司研发的TOELD 与FOEL D将改变传统显示器概念，它为人们提供一种像玻璃一样透明、像纸一样柔软的显示器。
该技术将应用于PDA、移动电话等便携式电子设备中，这将大大减轻设备的质量，同时也大大改善这些设备的显示容量，为移动电话实现多媒体功能奠定了物质基础。
FOLED被日本、欧美的科学家称为梦幻般的技术。
美国军方对FOLED技术也情有独钟，军方实验室投资开发能卷进钢笔大小通话设备的显示屏。
美国国防部高级计划研究局也正在进行战场电子地图的研发。
因此，OLED的应用前景广阔，其材料必将成为研究与应用开发的热点。
1 有机电致发光的原理及器件结构1．1 发光原理有机物的半导性质归功于材料分子内移位的π键，对于聚合物来说则是沿着聚合物链的π键。
π键或π反键轨道形成了移位的原子价和传导性能，它们的交迭分别产生分子最高占据轨道(HOMO)和分子最低空轨道(LUMO)。
通过在分子或聚合物链间的跳跃，在有机物中产生电荷传输。
在外部电压驱动下，电子和空洞从一个低工作电压(3～4eV)的阴极和一个高工作电压(约5eV)的阳极被分别注入各自的能带中，在结合区中形成一个激子(如图1所示)，从而发光。
一般认为电荷注射是隧道注射(或Fowler-Nordheim 注射)和空间电荷受限注射的结合。
在有机材料中注入的电子有很高的机率被负电性的杂质(如含有氧或醛状链的物质)捕获，这导致了较低的电子迁移率，尤其在一些小分子设备中或电子数量低于空洞数量的状态下。
因此这种载波结合区将会向阴极转变，在阴极发光受到很大限制。
1．2 发光器件结构为了解决上述问题，在构建发光器件时，引入附加层(如图2所示)，如电子传输层(通常它也是发光层)、空洞传输层和空洞阻碍层等。
通过它们来维持结合区中电子和空洞浓度的近似相等。
具体的OLED器件由以下部分组成。
(1)注入层。
理想阴极是以低功函数金属作为注入层，以具有较高功函数的稳定金属(Mg／Ag，Li/Al)作为钝化层。
阳极是由透明或半透明导体制成的，一般为高功函数的氧化铟锡(ITO)。
理想的OLED需表面粗糙度小的高质量玻璃基片。
(2)传输层。
有机电致发光薄膜器件的特点是均有电子传输层与空穴传输层，而发光层却不一定单独存在(电子或空穴传输层可以既为传输层又为发光层)。
一般情况下这些薄膜器件都表现出单向极化特性，以便使空穴与电子的复合在发光层中进行，因此要使器件具有更好的电光性能，各薄膜之间的能级匹配十分重要O如金属电极薄膜就应该有尽可能低的功函数，以便电子更易注入电子传输层。
从电子与空穴传输的角度，如果有机空穴传输(HTL)薄膜分子的LUMO比电子传输(ETL)薄膜分子的LUMO高很多，将阻碍电子注入HTL，同样如果ETL的HOMO比HTL的低很多，也将限制空穴进入ETL。
有机电致发光由于是一种注入式发光，因此在器件的薄膜设计上除了考虑电子空穴传输特性之外，还要考虑ETL与HTL之间的能带匹配，特别是当发光层在HTL侧或ETL侧时，应充分考虑两层薄膜能级上的差异，以尽可能将电子空穴的复合区放在发光媒介区，以获得最大的发光效率。
作为电子输运材料(ETM)的荧光染料化合物必须热稳定和表面稳定，有机金属络合物具有足够的热稳定性。
为了保证有效的电子注入，ETM的LUMO能级应与阴极的功函数相匹配。
8-羟基喹啉铝(Alq)被广泛用于绿光电致发光，二-(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-联苯酚铝(Balq)和4，4 -二(2-2-二苯乙烯基)-1，1 ．联苯(DPVBi)则被广泛应用于蓝光电致发光。
空穴输运材料(HTM)属于芳香胺化合物类，其热稳定性必须很好。
绝大多数HTM用的是N,N’-二苯基-N,N’ -二(3-甲基苯基)联苯胺(TPD)[玻璃化转变温度为60℃]，最稳定的器件采用N,N二苯基一N,N-二(2-萘基)-1,l一联苯-4,4-二胺(NPB)( Tg=100℃)。
K.Okumoto等发现了两种新的空穴传输无定形分子材料N，N,N’N’-四(9-9-二甲基-2-芴基)-[1，1 -联二苯]-4，4’-二胺(FFD)和N,N-二[9,9-二甲基l2-芴基]-N,N -联苯-9，9-二甲基芴-2,7-二胺(PFFA)。
这两种材料的分别高达l65℃和131℃，远高于TPD，它们有很高的空穴迁移率，传输机理与TPD相似，可制得热稳定的OLED设备。
(3)发光层。
可通过在荧光基体材料中掺杂一定量的荧光掺杂剂来制备发光层。
基体材料通常与ETM或HTM采用的材料相同，荧光掺杂剂是热和光化学稳定的激光染料。
荧光掺杂剂必须具有较高的量子效率和足够的热稳定性，升华而不会分解。
其中，芘作为蓝光发射层的掺杂剂，(2-2-苯氧基乙氧基)乙基三甲基氯化铵(MQA)作为绿光发射层的掺杂剂，红荧烯为黄光发射层的掺杂剂，二氯甲烷为橙红色光发射层的掺杂剂。
电致发光器件的发光颜色取决于发光材料的荧光光谱，为了改变器件的发光光谱，可以在发光层材料中掺入适当的掺杂剂。
电子和空穴的平衡注入是影响电致发光器件效率的最主要原因之一。
1．3 彩色显示方法获得全色有机电致发光显示的方法有如下几种：①由覆盖有红、绿或蓝色吸收滤色片的白色发光层组成的大面积电致发光设备，这是获得全色显示最简单的方法，它是在研发LCD和电子耦合设备(CCD)时形成的一种成熟的滤色片技术。
②采用红、绿、蓝三种有机电致发光材料，该发光层为三层结构。
③通过电压、电流、局部温度或其它参数控制，可获得从蓝到红调控发光的OLED。
④采用蓝色电致发光材料及光致发光的颜色转换材料获得全色显示。
除蓝色外，由蓝色光激发光致发光材料，靠外部激发能量转移分别获得绿色和红色光。
这种方法的优点是效率高，可不再使用滤色片(滤色片效率低，大致要浪费2／3的发射光)。
2 0LED发光材料用作电致发光的有机材料应具备以下特征：①在可见光区内具有较高的荧光量子效率或具有较高的导电率，能有效地传递电子或空穴。
②有较好的成膜性。
③具有良好的稳定性和机械加工性能。
从目前的研究成果看，作为有机电致发光器件核心的发光材料主要分为有机金属配合物和聚合物两大类。