柔性電致發(fā)光器件相關材料的研究.pdf

1、自從發(fā)現(xiàn)有機小分子和高分子材料的電致發(fā)光(Electroluminescece)現(xiàn)象以來,有機電致發(fā)光器件(Organic Light-Emitting Diodes,OLED)以其發(fā)光亮度高、主動發(fā)光、無視角限制以及輕,薄,功耗低等優(yōu)勢,成為科學界和產(chǎn)業(yè)界的熱點.高分子電致發(fā)光材料因具有良好的加工性、機械性能和穩(wěn)定性,容易實現(xiàn)大面積顯示,成本更有優(yōu)勢等特點,其最引人入勝的應用領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、"電子報紙"等.未來5年左右,被認為是有機電致發(fā)光器件產(chǎn)業(yè)化的關鍵時期.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展,有些已經(jīng)制備成功原型器件,但其產(chǎn)業(yè)化進程遠遠低于人們的預料.究其原因,是在該領域研究中尚有許多關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,當做成器件時,兩種載流子在其中傳

3、輸?shù)乃俾释ǔＯ嗖詈艽?激子復合容易發(fā)生在電極附近,使得容易被界面上復雜的缺陷誘發(fā)非輻射衰減,導致發(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,并研究其結構與載流子傳輸性能的平衡及效率之間的關系,是材料制備方面亟待解決的問題.其次,有機電致發(fā)光材料對水汽和氧特別敏感,水汽對電極材料、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,對水和氧氣的阻隔性遠

4、遠達不到要求,因而導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方面:一是電致發(fā)光材料方面,1.擬制備一系列組成、結構明確的、具有電致發(fā)光作用的共軛二嵌段共聚高分子材料,其一個嵌段是對空穴具有良好傳輸性能的p-型鏈節(jié),另一個嵌段是對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)光材料的電化學特性等電致發(fā)光性能與高分子的結構組成如p-、n-型兩種鏈節(jié)的組成等之間的關系,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.提出一種可能同時對電子和空穴均有平衡并且高效傳輸性能材料的設計與制備新思路:將n-型鏈和p-型鏈連接在同一個分子中,形成叉型結構,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雙極性共軛結構的共聚物相比,這種叉型結構材料中的兩條p-型鏈和n-型鏈分別構成完整的電子、空穴通道,因而可望同時對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,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構的含氟聚合物薄膜具有超強的疏水性,高的透光性,與PET基底具有強的粘接作

7、用,可能作為一個很有潛力的阻隔層應用在柔性光電器件領域.另外,利用一側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結構.并且所沉積的銅層與基底之間具有高強的粘接強度.一面具有均勻致密的全氟丙烯酸酯