柔性電致發(fā)光器件相關(guān)材料的研究.pdf

1、自從發(fā)現(xiàn)有機(jī)小分子和高分子材料的電致發(fā)光(Electroluminescece)現(xiàn)象以來,有機(jī)電致發(fā)光器件(Organic Light-Emitting Diodes,OLED)以其發(fā)光亮度高、主動(dòng)發(fā)光、無視角限制以及輕,薄,功耗低等優(yōu)勢(shì),成為科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界的熱點(diǎn).高分子電致發(fā)光材料因具有良好的加工性、機(jī)械性能和穩(wěn)定性,容易實(shí)現(xiàn)大面積顯示,成本更有優(yōu)勢(shì)等特點(diǎn),其最引人入勝的應(yīng)用領(lǐng)域之一是可以制備成可彎曲的全固態(tài)柔性器件,如可變形的薄膜晶

2、體管、可卷曲折疊的顯示屏、"電子報(bào)紙"等.未來5年左右,被認(rèn)為是有機(jī)電致發(fā)光器件產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵時(shí)期.經(jīng)過十多年的努力,柔性電致發(fā)光器件的研究取得了長足進(jìn)展,有些已經(jīng)制備成功原型器件,但其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于人們的預(yù)料.究其原因,是在該領(lǐng)域研究中尚有許多關(guān)鍵問題沒有真正得到解決,器件性能上主要體現(xiàn)為效率低、壽命短.首先,電致發(fā)光材料本身效率低,目前所廣泛使用的多數(shù)高分子電致發(fā)光材料,傳輸空穴和電子的能力不平衡,當(dāng)做成器件時(shí),兩種載流子在其中傳

3、輸?shù)乃俾释ǔＯ嗖詈艽?激子復(fù)合容易發(fā)生在電極附近,使得容易被界面上復(fù)雜的缺陷誘發(fā)非輻射衰減,導(dǎo)致發(fā)光效率降低.如何獲得雙載流子(電子和空穴)傳輸性能平衡且均有較高效率的光電功能材料,并研究其結(jié)構(gòu)與載流子傳輸性能的平衡及效率之間的關(guān)系,是材料制備方面亟待解決的問題.其次,有機(jī)電致發(fā)光材料對(duì)水汽和氧特別敏感,水汽對(duì)電極材料、傳輸材料及發(fā)光材料的水解作用,將大大降低器件的壽命,而現(xiàn)有的作為電致發(fā)光器件的塑料襯底或封裝材料,對(duì)水和氧氣的阻隔性遠(yuǎn)

4、遠(yuǎn)達(dá)不到要求,因而導(dǎo)致器件性能迅速衰退.本人在博士后期間的工作主要集中在以下兩個(gè)方面:一是電致發(fā)光材料方面,1.擬制備一系列組成、結(jié)構(gòu)明確的、具有電致發(fā)光作用的共軛二嵌段共聚高分子材料,其一個(gè)嵌段是對(duì)空穴具有良好傳輸性能的p-型鏈節(jié),另一個(gè)嵌段是對(duì)電子具有良好傳輸作用的n-型鏈節(jié).通過考察所得電致發(fā)光材料的電化學(xué)特性等電致發(fā)光性能與高分子的結(jié)構(gòu)組成如p-、n-型兩種鏈節(jié)的組成等之間的關(guān)系,以獲得一系列具有電子和空穴的注入、傳輸性能較平衡

5、的電致發(fā)光材料.2.提出一種可能同時(shí)對(duì)電子和空穴均有平衡并且高效傳輸性能材料的設(shè)計(jì)與制備新思路:將n-型鏈和p-型鏈連接在同一個(gè)分子中,形成叉型結(jié)構(gòu),其中一條完全由n-型單體組成,另一條則完全由p-型單體組成.與研究較多的p-n雙極性共軛結(jié)構(gòu)的共聚物相比,這種叉型結(jié)構(gòu)材料中的兩條p-型鏈和n-型鏈分別構(gòu)成完整的電子、空穴通道,因而可望同時(shí)對(duì)電子和空穴具有平衡、高效的注入及傳輸特性.二是在柔性襯底方面,利用通過連續(xù)三次間歇式等離子聚合,將

6、丙烯酸十七氟代癸酯(HDFA)通過等離子體聚合,在柔性PET基底上形成了直徑為15~20 nm的均勻、形狀規(guī)則的納米粒子所組成的阻隔層pp-HDFA.通過在兩次等離子聚合間的間隔,加入真空清除步驟,除去氣相中殘余的單體和活性基團(tuán),或使前一次沉積的粒子表面上的自由基失活,可控制氟聚合物納米粒子的尺寸和粒度分布,獲得粒徑小、形狀規(guī)則的納米球.用等離子聚合沉積得到納米結(jié)構(gòu)的含氟聚合物薄膜具有超強(qiáng)的疏水性,高的透光性,與PET基底具有強(qiáng)的粘接作

7、用,可能作為一個(gè)很有潛力的阻隔層應(yīng)用在柔性光電器件領(lǐng)域.另外,利用一側(cè)沉積有一層含氟聚合物水阻隔層的PET基底,在無氟聚合物層的另一邊用Ar等離子體預(yù)處活化理過后,通過等離子體聚合將4-乙烯基吡啶(4VP)接枝到PET表面上.這種用4VP處理過的PET表面,可不經(jīng)SnCl<,2>的敏化,直接在PdCl<,2>溶液中活化并鍍銅,形成Cu/pp-4VP-PET結(jié)構(gòu).并且所沉積的銅層與基底之間具有高強(qiáng)的粘接強(qiáng)度.一面具有均勻致密的全氟丙烯酸酯