高分子光致發(fā)光材料的研究現(xiàn)狀

1、高分子光致發(fā)光材料的高分子光致發(fā)光材料的 研究現(xiàn)狀研究現(xiàn)狀 1高分子光致發(fā)光材料的研究基礎(chǔ) 2高分子光致發(fā)光材料的基本類型 3高分子光致發(fā)光材料的研究現(xiàn)狀 目錄 CONTENTS 高分子光致發(fā)光材料 高分子光致發(fā)光材料是將光敏性物質(zhì)（芳香稠環(huán)、電荷轉(zhuǎn)移絡(luò) 合物或金屬）引入高分子骨架的一類功能高分子材料。 無機物發(fā)光的研究和應(yīng)用已經(jīng)有了較長的歷史 ，但無機發(fā)光 材料存在一些難以克服的缺點：種類少，可調(diào)節(jié)性小，使用條件苛 刻，能量效率不高，難于獲得藍光等。因此探索新的發(fā)光材料將十 分重要。具有大共軛體系的高分子在光的激發(fā)下，容易產(chǎn)生電子能 級的躍遷，發(fā)出不同波長的光來。由于高分子聚合物的種類繁多，

2、 結(jié)構(gòu)多種多樣，可以滿足各種不同的用途，在發(fā)光領(lǐng)域中高分子材 料的研究近年來日益受到人們的重視。 研究基礎(chǔ) 光致發(fā)光原理 高分子在受到可見光、紫外光、X一射線等照射后吸收光能，高分子電子殼 層內(nèi)的電子向較高能級躍遷或電子基體完全脫離，形成空穴和電子?？昭赡?沿高分子移動，并被束縛在各個發(fā)光中心上，輻射是由于電子返回較低能量級 或電子和空穴在結(jié)合所致。高分子把吸收的大部分能量以輻射的形式耗散，從 而可以產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。 基本類型 13 高分子骨架上連接了芳 香稠環(huán)結(jié)構(gòu)的熒光材料，應(yīng) 稠環(huán)芳烴具有較大的共軛體 系和平面剛性結(jié)構(gòu)，從而具 有較高的熒光量子效率。 2 兩個苯環(huán)之間以一C=C一 相連的共

3、軛結(jié)構(gòu)的衍生物。 吸收光能激發(fā)至激發(fā)態(tài)時， 分子內(nèi)原有的電荷密度分布 發(fā)生了變化。 在香豆素母體上引入胺 基類取代基可調(diào)節(jié)熒光的顏 色，它們可發(fā)射出多種色彩 的熒光。香豆素類衍生物往 往常以混合摻雜形式使用。 研究現(xiàn)狀 目前 ，摻雜小分子的高分子光 致發(fā)光材料被廣泛應(yīng)用于PLED中。 常見用于摻雜的小分子有：發(fā)藍光 的吡唑磷衍生物、發(fā)黃光的萘酰亞 胺衍生物以及發(fā)紅光的DCM 等。把 小分子絡(luò)合物通過溶劑溶解或熔融 共混的方式摻雜到高分子體系中， 一方面可以提高絡(luò)合物穩(wěn)定性，另 一方面可以改善材料的熒光性能。 采用該方法制備材料是相對比 較簡單，但是存在許多局限性，因 為該方法主要為物理混合，如

4、配合 物與高分子材料之間相容性差，容 易發(fā)生相分離，從而容易影響材料 性能，導(dǎo)致強度受損，透明性變差； 稀土配合物在基質(zhì)材料中分散性欠 佳，導(dǎo)致熒光分子在濃度高時發(fā)生 淬滅作用，致使熒光壽命降低。 小分子絡(luò)合物直接與高分子混合得到摻雜的高分子光致發(fā)光材料。 PLED的發(fā)展情況： 研究現(xiàn)狀 先制得含有特定官能團如羧基、 磺酸基的高分子，然后用稀土化合 物與之反應(yīng)，可制得另一類熒光材 料：高分子稀土絡(luò)合物。同稀土單 體共聚物相比，該類材料原料選擇 范圍更廣，從而可以制得更多種類 的熒光材料，滿足不同需要。 此方法可以制得高效、穩(wěn)定的 熒光材料，但是，它對稀土配合物 單體及基質(zhì)單體都有一定的要求，

5、如稀土配合物單體必須具有聚合活 性，且能很好地與基質(zhì)單體發(fā)生共 聚等，這往往導(dǎo)致材料成本增加， 使其使用受到限制。此外，由于稀 土離子具有豐富的d或f空軌道，配 位數(shù)較高，故金屬含量高時，容易 形成離子簇，往往會出現(xiàn)熒光淬滅， 因而制得強發(fā)光性的這類材料很困 難。 通過化學(xué)鍵合的方式先合成可發(fā)生聚合反應(yīng)的絡(luò)合物單體，然 后再與其它有機單體聚合而得到的發(fā)光高分子共聚物。 國內(nèi)外對此研究的總體狀況 目前，國外對高分子光致發(fā)光材料的研究非常廣泛，從合成 方法、材料的各項性能參數(shù)等方面對材料的發(fā)光性能進行了大量 的研究，對某些發(fā)光材料已進行了大量生產(chǎn)。 國內(nèi)對高分子光致 發(fā)光材料的開發(fā)多處于實驗室階段，而且新種類較少，大規(guī)模生 產(chǎn)報道也有限。而高分子光致發(fā)光材料作為一種新興的功能材料， 不僅具有重要的理論價值，而且