有機(jī)電致發(fā)光發(fā)展歷程及tadf材料的發(fā)展進(jìn)展

1、有機(jī)電致發(fā)光發(fā)展歷程及 TADF 材料的發(fā)展進(jìn)展1.1 引言有機(jī)光電材料（Organic Optoelectronic Materials） ，是具有光子和電子的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)忍匦缘挠袡C(jī)材料。目前，有機(jī)光電材料可控的光電性能已應(yīng)用于有機(jī)發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）[1,2,3]，有機(jī)太陽(yáng)能電池（Organic Photovoltage，OPV）[4,5,6]，有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管（

2、Organic Field Effect Transistor，OFET）[7,8,9]，生物/化學(xué)/光傳感器[10,11,12]，儲(chǔ)存器[13,14,15]，甚至是有機(jī)激光器[16,17]。和傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)導(dǎo)體和半導(dǎo)體不同，有機(jī)小分子和聚合物可以由不同的有機(jī)和高分子化學(xué)方法合成，從而可制備出大量多樣的有機(jī)半導(dǎo)體材料，這對(duì)于提高有機(jī)電子器件的性能有十分重要的意義。其中，有機(jī)電致發(fā)光近十幾年來(lái)受到了人們極大的關(guān)注。有機(jī)電致發(fā)光主要有兩個(gè)

3、應(yīng)用：一是信息顯示，二是固體照明。在信息顯示方面，目前市面上主流的顯示產(chǎn)品是液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD） ，它基本在這個(gè)世紀(jì)初取代了陰極射線管顯示，被廣泛應(yīng)用于各種信息顯示，如電腦屏幕，電視，手機(jī)，以及數(shù)碼照相機(jī)等。但是，液晶顯示器也有其特有的缺點(diǎn)，比如響應(yīng)速度慢，需要背光源，能耗高，視角小，工作溫度范圍窄等。所以人們也迫切需要尋求一種新的顯示技術(shù)來(lái)改變這種局面。有機(jī)發(fā)光二級(jí)管顯示器（OLED）被認(rèn)

4、為極有可能成為下一代顯示器。因?yàn)槠涫侵鲃?dòng)發(fā)光，相對(duì)于液晶顯示器有著能耗低，響應(yīng)速度快，可視角廣，器件結(jié)構(gòu)可以做的更薄，低溫特性出眾，甚至可以做成柔性顯示屏等優(yōu)勢(shì)。但是，有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)目前還有許多瓶頸需要解決，尤其是在藍(lán)光顯示上，還需要面對(duì)藍(lán)光顯示的色度不純，效率不高，材料壽命短的挑戰(zhàn)。目前，有機(jī)發(fā)光二極管顯示的發(fā)展顯示出研究，開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化起頭并進(jìn)的局面。本論文的主要工作是合成新型有機(jī)發(fā)光材料并研究其光電性能，本章將介紹有機(jī)電致發(fā)光的發(fā)

5、展歷程，以及有機(jī)材料的發(fā)光機(jī)制，最后提出本論文的設(shè)計(jì)思路。1.3 有機(jī)電致發(fā)光的機(jī)理及器件結(jié)構(gòu)1.3.1 有機(jī)電致發(fā)光材料發(fā)光機(jī)理發(fā)光是很普遍的自然現(xiàn)象，但要了解物質(zhì)為什么能發(fā)光，還需要從物質(zhì)內(nèi)部電子的狀態(tài)來(lái)解釋。而有機(jī)材料中的電子轉(zhuǎn)移過(guò)程分為兩類(lèi)：一類(lèi)是分子內(nèi)的電子轉(zhuǎn)移過(guò)程，另外一類(lèi)是分子間的電子轉(zhuǎn)移過(guò)程。圖 1-1 簡(jiǎn)要地描述了分子內(nèi)的電子轉(zhuǎn)移過(guò)程。當(dāng)有機(jī)材料吸收某種形式的能量后，其內(nèi)部的電子吸收能量后會(huì)由基態(tài)(S0)跳躍到高能激發(fā)

6、態(tài)（Sn…S2,S1）形成激子，而不穩(wěn)定的高能態(tài)電子會(huì)通過(guò)內(nèi)轉(zhuǎn)換回到單線態(tài)的最低激發(fā)態(tài) S1，而單線態(tài) S1 的電子也可能通過(guò)系間竄越的途徑到達(dá)更低能級(jí)的三線態(tài)的最低激發(fā)態(tài) T1。如果電子從激發(fā)態(tài) S1 以電磁輻射的形式回到基態(tài) S0，則材料發(fā)出熒光；如果電子從三線態(tài)的最低激發(fā)態(tài) T1 回到基態(tài)，則發(fā)出磷光，但是由于三線態(tài)的電子自旋方向和基態(tài) S0 的自旋方向相反，所以一般分子由于禁阻躍遷是不會(huì)發(fā)出磷光的。激發(fā)態(tài)除了以發(fā)光的形式散發(fā)能量

7、外，還可以非輻射躍遷，化學(xué)反應(yīng)，能量轉(zhuǎn)移的形式回到基態(tài)。圖 1-1 有機(jī)分子內(nèi)的電子轉(zhuǎn)移過(guò)程[32]Fig. 1-1 The process of electron transfer in organic molecules有機(jī)電致發(fā)光二極管（OLED）是類(lèi)似于電極/發(fā)光層/電極三明治類(lèi)型的注入型電致發(fā)光。如圖 1-2 所示，這就是典型的 OLED 的器件結(jié)構(gòu)，也就是 1987 年鄧青云博士所發(fā)明的。這種器件不存在如無(wú)機(jī)發(fā)光二極管的 P