有机电致发光材料的研究

发表时间:2021/9/6   来源:《科学与技术》2021年4月11期   作者:陈安全
[导读] 伴随着科学技术的不断发展,材料学研究工作逐步推进,尤其是有机电
       陈安全
       广州华睿光电材料有限公司   510000
       摘要:伴随着科学技术的不断发展,材料学研究工作逐步推进,尤其是有机电致发光材料的相关研究内容,能在提升应用效率的同时,打造更加和谐高效的科研研究平台。本文分析了有机电致发光材料的研究背景,并着重介绍了相关材料的研究现状。
       关键词:有机电致发光材料;研究背景;应用现状

    近几年,发光金属配合物受到了广泛关注,为了提升有机金属发光配合物在有机发光器件中的应用价值,在全面分析材料学内容的同时要结合具体研究进程,完善相应工作,打造更加多元的材料分析模式。
一、有机电致发光材料的研究背景
       人们生活水平全面提高,人类对物质的要求也在提高,视觉享受不仅仅局限在原有应用模式基础上,而是要建构更加和谐的传输信息处理机制,充分发挥有机电致发光材料的价值,从而匹配对应器件,维持整体应用效率。最早对有机电致发光材料的研究始于1963年,有机材料发光现象被首次提出,在400V电压作用下,单晶蒽会出现荧光现象,因为受到当时电压和效率的影响,因此,人们仅仅是了解到发光材料的性能。而在后续技术水平全面升级的背景下,器件开启电压在10V以下,器件结构的亮度也会在1000cd/m2以上。其中,OLED的研究范围在不断扩大,无背光源、超快响应以及宽视角等特性逐渐显示出来,能大大提升有机电致发光材料的应用效率。相较于传统的液晶显示技术体系,OLED能更好地满足人们的视觉需求,工艺更简单且制造成本更低。
       另外,有机电致发光材料的研究方面还对全固态特征予以分析,对照明领域具有重要的意义。在2017年,相关研究人员将喹喔啉衍生物作为研究受体,设计并合成了TADF以及AIE等一系列性质较为特殊的发光材料,能在提升量子效率的同时,减少效率衰减,并且能更好地控制其整体应用效果[1]。并且,TADF等材料研究进程也在不算推进,新型荧光材料的模式受到了广泛关注。
二、有机电致发光材料的应用现状
    针对有机电致发光材料的研究历经三十余年,有机电致发光材料作为器件研究工作的核心,是关系到整个器件应用的关键,为了保证研究效率,要整合应用材料的特性和具体情况完善相应研究内容,并且全面评估其应用状态,维持综合分析效率,提高为应用稳定性。目前,主要的研究重点都集中在薄膜电致发光材料、蓝光高分子电致发光材料以及有机金属配合物电致发光材料方面。
(一)薄膜电致发光材料应用现状
       针对有机电致发光材料的研究主要集中在发光体研究方面,利用硫化物或者是包含硫离子的硫酸盐建立有机电致发光体。例如,RE和TM掺杂的氮化物因为其较好的化学性和热稳定性,是较为常见的基质材料。并且,硫化锌中是发光体要素,为了有效减少晶体缺陷问题对发光率的影响,利用电荷补偿物质,能建立更加合理且规范的应用平台。也正是在此基础上RE以及TM掺杂GaN就能有效实现对应设计内容[2]。另外,针对发光材料的研究也越来越深入,尤其是对有机电致发光材料中氮化物发光材料的作用。
(二)蓝光高分子电致发光材料应用现状
       为了进一步提升蓝光发射的稳定性和高效性,近几年对于聚合物、寡聚物体系等方面的研究不断深入,但是,实际匹配蓝光高分子材料的内容却非常有限,其中,PF被认定为应用前景较好的蓝光材料,无论是研究广度还是研究深度都在优化。也就是说,要从材料设计以及材料合成的多元化角度对其应用予以分析,并且,匹配不同的方式全面克服聚芴有机电致发光材料光谱稳定性问题。


       第一,利用引入螺环结构,主要是将聚芴有机电致发光材料引入到体系中,借助对应的手段有效提升材料发光效率,并且能一连串处理工序后,能提升蓝光发射的纯度。相关研究人员利用一系列含有螺环结构的聚合物建立匹配的控制模式,能将杂原子引入到螺环单元内,此时,含有氮原子的螺旋聚芴有机电致发光材料其应用效率更高[3]。
    第二,C9引入位阻基团,利用三维树枝状结构聚苯位阻基团能有效将聚芴有机电致发光材料应用在C9位上,借助屏蔽效应就能匹配刚性分子链,从而有效隔离自萃取现象,整体处理工序能满足压制分子链聚集应用和激基缔合物产生的应用目标。与此同时,利用同类型树化基团,就能获取相应的处理效果,从而匹配固体薄膜荧光发射环节,有效取代传统的基团结构,建立更加稳定且光谱应用效率更好的运行体系。
     第三,借助共聚处理方式,能引入位阻基团阻断聚芴有机电致发光材料的刚性链,并且匹配主链应用结构,能获取200摄氏度环境中的淬火状态,氮气环境下维持三天,依旧能发射出较为稳定的蓝光。
(三)有机金属配合物电致发光材料应用现状
       除了对相关材料应用环境和应用稳定性、高效性予以分析外,有机金属配合物电致发光材料对应的研究内容还涉及有机配合物发光材料[14等。
       第一,Alq3的研究在分析化学体系中展开,最早对其进行研究的是国外材料学家Tang,在1987年将其应用在EL器件研究工作中,并且配合10V直流电压驱动模式,有效将发光亮度维持在1000cd/m2,并且,近几年对其研究也逐步渗透到配合物光电性能方面,其中,甲基-8-羟基喹啉铍其发光颜色和Alq3较为相似,发光波长为516nm,亮度能维持在19000cd/m2左右[5]。也正是基于多元材料的研究和分析,能更好地落实材料评估工作,全面分析不同材料发光效率、亮度等参数,从而有效建立材料学分析机制。
    第二,受到配体干扰的中心原子发光配合物发光材料研究方面,主要是对稀土金属配合物应用在EL器件中的情况进行分析。在发光波长评估方面,稀土金属的d电子跃迁是非常重要的评估指标,发光谱带窄是较为突出的问题,为了提升EL器件高色纯显示效能,就要结合实际应用环境匹配更加合理的材料分析机制。针对受配体微干扰中心原子发光配合物材料的分析工作,要追溯到1993年,相关研究学者提出窄带发光稀土金属有机配合物电光致发光器件的研究进展,其中,对铕和铽的研究内容最多,其中,铕的研究主要集中在配合物红光研究中,铽配合物呈现出的是绿光模式。在研究相应材料合成基础上,对三层式结构器件予以整流特性的分析。例如,铽和吡唑酮衍生物都具有较好的应用效能,结合稀土配合物,应用在电致发光材料方面,能大大提升应用效能[6]。
结束语:
    总而言之,有机电致发光材料被广泛应用在信息传递、通讯系统处理等方面,其能更好地提升显示效果,满足人们的视觉需求,为了进一步推动有机电致发光材料器件商品化发展进程,不仅要整合工艺技术,也要对合成性能较好的材料予以综合评估。
参考文献:
[1]左青卉,韩东来,司振君. 以学生为中心教学模式在课程教学中的探索 ——以"有机电致发光材料与技术"课程为例[J]. 教育教学论坛,2020(38):196-198.
[2]白美丹. 基于二苯酮的热激活延迟荧光有机电致发光材料的研究[D]. 四川:电子科技大学,2019.
[3]周芬. 新型有机AT电子传输材料性质及其对有机电致发光器件性能的影响[D]. 北京:北京交通大学,2018.
[4]王德祺. 基于延迟荧光机制的有机电致发光材料的合成及其器件研究[D]. 四川:电子科技大学,2018.
[5]梁娇娇. 基于热延迟荧光材料和薄膜封装的有机电致发光器件的研究[D]. 江苏:苏州大学,2018.
[6]林洋,司长峰,彭翠云,等. 环境湿度对有机电致发光二极管功能材料的影响?[J]. 功能材料,2017,48(1):1109-1114.
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