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发光材料—有机光致发光材料

发光材料—有机光致发光材料
发光材料—有机光致发光材料

发光材料—有机光致发光材料

王梦娟材料化学09-1 0901130828

一:什么是发光

发光是一种物体把吸收的能量,不经过热的阶段,直接转换为特征辐射的现象。

1、当某种物质受到激发(射线、高能粒子、电子束、外电场等)后,物质将处于激发态,激发态的能量会通过光或热的形式释放出来。如果这部分的能量是位于可见、紫外或是近红外的电磁辐射,此过程称之为发光过程。

2、发光就是物质在热辐射之外以光的形式发射出多余的能量,这种发射过程具有一定的持续时间。

其中能够实现上述过程的物质叫做发光材料。

二:发光的类型

发光材料的发光方式是多种多样的,主要类型有:光致发光、阴极射线发光、电致发光、热释发光、光释发光、辐射发光等。其中光致发光又可以分为有机光致发光、无机光致发光等。

三:有机光致发光

1、有机发光材料的发光原理

有机物的发光是分子从激发态回到基态产生的辐射跃迁现象。获得有机分子发光的途径很多,光致发光中大多数有机物具有偶数电子,基态时电子成对的

存在于各分子轨道。根据泡林不相容原理,同一轨道上的两个电子自旋相反,所以分子中总的电子自旋为零, 这个分子所处的电子能态称为单重态(2S + 1 = 0) . 当分子中的一个电子吸收光能量被激发时,通常它的自旋不变,则激发态是单重态。如果激发过程中电子发生自旋反转,则激发态为三重态。三重态的能量常常较单重态低.当有机分子在光能(光子)激发下被激发到激发单重态(S ) , 经振动能级驰豫到最低激发单重态(S1 ) , 最后由S1 回到基态S0 , 此时产生荧光, 或者经由最低激发三重态( T1 ) , ( S1 - T1 ) , 最后产生T1 - S0 的电子跃迁,此时辐射出磷光。

2、有机发光材料的分类

有机发光材料可分为:(1) 有机小分子发光材料;(2) 有机高分子发光材料;

(3) 有机配合物发光材料。这些发光材料无论在发光机理、物理化学性能上,还是在应用上都有各自的特点。

有机小分子发光材料种类繁多,它们多带有共轭杂环及各种生色团,结构易于调整,通过引入烯键、苯环等不饱和基团及各种生色团来改变其共轭长度,从而使化合物光电性质发生变化。如恶二唑及其衍生物类,三唑及其衍生物类,罗丹明及其衍生物类,香豆素类衍生物,1,8-萘酰亚胺类衍生物,吡唑啉衍生物,三苯胺类衍生物,卟啉类化合物,咔唑、吡嗪、噻唑类衍生物,苝类衍生物等。它们广泛应用于光学电子器件、DNA诊断、光化学传感器、染料、荧光增白剂、荧光涂料、激光染料[7]、有机电致发光器件(ELD)等方面。但是小分子发光材料在固态下易发生荧光猝灭现象,一般掺杂方法制成的器件又容易聚集结晶,器件寿命下降。因此众多的科研工作者一方面致力于小分子的研究,另一方面寻找性能更好的发光材料,高分子发光材料就应运而生了。

有机高分子光学材料通常分为三类:(1) 侧链型:小分子发光基团挂接在高

分子侧链上,(2) 全共轭主链型:整个分子均为一个大的共轭高分子体系,(3) 部分共轭主链型:发光中心在主链上,但发光中心之间相互隔开没有形成一个共轭体系。目前所研究的高分子发光材料主要是共轭聚合物,如聚苯、聚噻吩、聚芴、聚三苯基胺及其衍生物等。还有聚三苯基胺,聚咔唑,聚吡咯,聚卟啉[8]及其衍生物、共聚物等,目前研究得也比较多。

还可以把发光基团引入聚合物末端或引入聚合物链中间,Kenneth P. Ghiggino等把荧光发色团引入 RAFT 试剂,通过 RAFT 聚合,把荧光发色团连在聚合物上。从以上的各种发光聚合物中可以看出,多数是主链共轭的聚合,主链聚合易形成大的共轭面积,但是其溶解性、熔融性都降低,加工起来比较困难;而把发光基团引入聚合物末端或引入聚合物链中间时,又只有端基发光,分子量不会很大,若分子量很大,则发光基团在聚合物中含量低,荧光很弱。而侧链聚合物发光材料,是对主链共轭聚合物的有力补充。

3、发光与结构的关系

有机化合物能否发光以及发光波长、发光效率如何,主要取决于其化学结构. 荧光通常发生在具有刚性平面和π电子共轭体系的分子中.所以发光有机物往往具有以下结构特征:

(1)具有大的π键结构。共轭体系越大,离域电子越容易被激发,相应地,荧光较易产生。一般来说,芳香体系越大,其荧光峰越向长波方向移动,而且荧光强度往往加强。对于同样共轭环数的芳香族化合物,线性分子的荧光波长比非线性分子的荧光波长要长。例如,蒽的荧光发射波就比菲的要长。

(2)刚性平面结构。大量的研究发现,具有较为刚性平面结构的化合物有着较好的荧光性能,这主要是由于振动耗散引起的内转换几率减小的结果. 例如,偶氮苯是一个不发荧光的有机物,而杂氮菲分子发荧光,这是因为后者可以看作是偶氮苯分子被一个碳碳双键所固定的结果. 类似的例子还很多,在设计功能分子时可以考虑在分子中引入这样的化学键或者空间位阻以减少激发态能量的振动耗散,从而有利于荧光的产生。

(3)取代基中有较多的给电子基团。一般来说,化合物的共轭体系上如果具有强的给电子基团,如: - NH2 , - OH, - OR 等,可以在一定程度上加强化合物的荧光,因为含这类基团的荧光体,其激发态常由环外的羟基或氨基上的电子激发转移到环上而产生的。由于它们电子的电子云几乎与芳环上的轨道平行,实际上它们共享了共轭电子结构,同时扩大了其共轭双键体系。所以这类化合物的吸收光与发射光的波长都比未被取代的芳族化合物的波长长,其荧光效率增加。4、有机发光材料的应用

(1):光刻胶

光刻胶是集成电路制造过程中的一种关键材料,其性能直接影响到电路的集成度,也影响到微电子产品最终性能的优劣。长期以来,由于受技术及相关支撑条件落后等因素的制约,我国微电子技术配套专用光刻胶等关键基础材料的研发及生产一直在低水平徘徊,包括分立器件、液晶显示器件和超大规模集成电路在内的微电子技术制造所需的光刻胶一直依赖进口,直接影响到我国微电子技术的发展。为改变这种不利局面,形成我国在此方面的知识产权,国家相关部委自“十五”开始将光刻胶等微电子技术配套用关键材料列入了重点发展计划中,并给予了大力的支持。

2009年5月,由北京科华微电子材料有限公司投资建设的我国第一条百吨级高档光刻胶生产线在北京市顺义区建成并投产,这标志着我国开始拥有了自己的

高档光刻胶产品,微电子技术行业长期依赖进口光刻胶的局面将从此结束。(2):聚合物锂电池

随着3G时代的到来,电池将成为制约手机发展的关键因素。如果在电池原材料上没有大的突破,液态锂离子电池容量继续提升则极其困难;而在容量达到现有临界状态的条件下,安全系数必然降低。在传统液态锂离子电池基础上发展而来的聚合物锂电池(以下简称聚锂电池),正好能在性能上弥补传统锂电池的缺憾。

聚合物锂电池具有更轻、更薄、容量更大的特点,原则上聚锂电池可以设计成任意形状,为手机和其他移动设备设计提供了很好的条件。此外,由于聚合物锂电池电解质采用凝胶状或固状物质,不会泄漏,因而减少了污染。

聚合物锂离子电池由正负电极、电解质及聚合物隔膜组成,其中,隔膜是锂电池材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料,一般采用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)单层微孔膜,以及由PP和PE复合的多层微孔膜组成。随着锂离子电池产业在我国的发展,原来由国外企业垄断的隔膜技术已被国内企业所掌握,目前,我国能生产隔膜的企业主要有深圳市星源材质科技股份有限公司、佛山市金辉高科光电材料有限公司等。

(3):光致发光粉

光致发光粉是制作发光油墨、发光涂料、发光塑料、发光印花浆的理想材料。发光油墨不但适用于网印各种发光效果的图案文字,如标牌、玩具、字画、玻璃画、不干胶等,而且因其具有透明度高、成膜性好、涂层薄等特点,可在各类浮雕、圆雕(佛像、瓷像、石膏像、唐三彩)、高分子画、灯饰等工艺品上喷涂或网印,在不影响其原有的饰彩或线条的前提下大大提高其附加值。发光油墨的颜色有:透明、红、蓝、绿、黄等。

光致发光材料在安全方面上的应用是其最为普遍的。在安全方面,光致发光材料可用作安全出口指示标记、撤离标记等。在用作这些标记时,光致发光材料一定要经过严格检测,确保它们符合安全标准。光致发光材料应用在安全方面与装饰品或其它小物品上不同,要求发光材料保持最亮的光照度和持续时间长的照明。

5、有机发光材料的发展趋势

发展有机发光材料的关键是突破寿命极限。

尽管有机发光二极管(OLED)的材料发展进度看来相当良好,最近业界也陆续披露了有关效能与亮度不断获得突破性进展的新闻,然而,在柔性照明与显示设备领域中,仍有一个主要问题悬而未决:这类装置的寿命都太短了。市场分析公司IDTechEx总监Susann Reuter指出,无论这些照明显示设备多么令人印象深刻,或是看起来有多优雅,消费者都不会愿意购买产品寿命过短的产品。导致产品寿命问题的主要在于发光材料本身,即其对水份和氧气的固有敏感性。Reuter表示,对有机太阳光电(organic photovoltaics,OPV)材料而言也是如此──尽管与结晶硅相比,这种新兴材料拥有潜在的低成本加工法等优势,但即使对一些不大要求长寿命的应用来说,它的寿命仍然不够长。

而薄膜无机PV材料,如基于非晶硅、铜铟锭硒(CIGS)或碲化镉(CdTe)的材料则较不敏感,但同样的,当涉及柔性或可弯曲的产品设计时,若问及20年的产品保固,制造商通常无法响应。

在OLED与OPV这两种应用情况中,玻璃可呈现出更好的性能,因为玻璃可提供良好的阻隔性能。但在柔性、或是基于聚合物的基板等应用中,情况则截然不同。

在这类应用中,需要特殊的涂层和层压技术来保护敏感的有机材料。

业界一直针对这个领域进行研发,如位于美国加州的Vitex Systems公司,Reuter指出,这家公司开发出带有结合了聚合物与薄氧化铝的特殊堆栈层的柔性基板。对OLED与OPV来说,来自业界不断进化的基础研究,正不断推动着这些新兴应用领域的进展。

6、有机光致发光材料的未来发展方向

目前国外对有机发光材料的研究非常广泛,从合成方法、材料的各项性能参数等方面对材料的发光性能进行了大量的研究,对某些有机发光材料已进行了大量生产。国内有机发光材料的开发多处于实验室阶段,而且新种类较少,大规模生产报道也有限。而有机发光材料作为一种新兴的功能材料,不仅具有重要的理论价值,而且是一个充满广阔发展前景的领域. 广大研究工作者应加大研究力度,积极推进我国有机发光材料的研究、开发和产业化,以满足后PC时代对新材料的需求。

参考文献

1、《有机光致发光材料的研究进展》作者:于凯、关淑霞、张宏伟、周百斌、李玲等,哈尔滨师范大学自然科学学报,第22卷,第3期

2、《发光学与发光材料》作者:徐叙瑢、苏勉曾等,化学工业出版社,2004

3、《无机光致发光材料及应用》作者:张中太、张俊英等,化学工业出版社,2005

4、《蓄光型自发光材料及制品发展概况》作者:唐明道,期刊:光机电信息, 2003年,第2卷

5、《有机电致发光材料及其应用》作者:滕枫、侯延冰等,化学出版社,2006

发光材料

上海理工大学 目录 一、引言 (1) 二、发光现象及其原理 (1) 2.1荧光现象 (1) 2.2 LED现象 (2) 2.3白炽灯现象 (2) 2.4 HID现象 (2) 2.5有机发光原理 (2) 三、发光材料的应用 (3) 3.1光致发光材料 (3) 3.2阴极射线发光材料 (4) 3.3电致发光材料 (4) 3.4辐射发光材料 (4) 3.5光释发光材料 (5) 3.6热释发光材料 (5) 3.7高分子发光材料 (5) 3.8纳米发光材料 (6) 四、结束语 (6) 五、参考文献 (7)

发光材料 一、引言 众所周知[1],材料、能源和信息是21世纪的三大支柱。发光材料作为人类生活中最为重要的材料之一,有着极其重要和特殊的地位。随着科学技术的进一步发展,发光材料广泛运用于化工、医药食品、电力、公用工程、宇航、海洋船舶等各个领域。各种新型高科技在运用于人类日常生活中,势必都需要用到部分不同成分和性质的发光材料。 从20世纪70年代起,科学家们发现将稀土元素掺入发光材料,可以大大提高材料的光效值、流明数和显色性等性能,从此开启了发光材料发展的又一个主要阶段。世界己经离不开人造光源,荧光灯作为最普遍的人造光源之一己在全世界范围内开始应用,据统计全世界60%以上的人工造光是由荧光灯提供的,而大部分荧光灯就是利用稀土三基色荧光粉发光的。 二、发光现象及其原理 不同发光材料的发光原理不尽相同,但是其基本物理机制是一致的:物质原子外的电子一般具有多个能级,电子处于能量最低能级时称为基态,处于能量较高的能级时称为激发态;当有入射光子的能量恰好等于两个能级的能量差时,低能级的电子就会吸收这个光子的能量,并跃迁到高能级,处于激发态;电子在激发态不稳定,会向低能级跃迁,并同时发射光子;电子跃迁到不同的低能级,就会发出不同的光子,但是发出的光子能量肯定不会比吸收的光子能量大。 2.1荧光现象 荧光发光的主要原理:紫外线的光子的能量比可见光的能量大;当荧光物质被紫外线照射时,其基态电子就会吸收紫外线的光子被激发而跃迁至激发态;当它向基态跃迁时,由于激发态与基态间还有其他能级,所以此时释放的光子能量就会低于紫外线的能量,而刚好在可见光的范围内,于是荧光物质就会发出可见光,这种光就叫做荧光。常见的日光灯发 1

光至发光材料的研究进展(精)

光至发光材料的研究进展 关键字光至发光材料荧光反光 Keyword photoluminescence material fluorescence listen 摘要;综述了光致发光材料的大致研究进展,阐述了光致发光材料的发光原理,常见的发光材料,并对未来光致发光材料发展趋势作了展望。 Abstract It is summarize the investigation of photoluminescence material. And tell us about the theory of photoluminescence material. And familiar photoluminescence material. Future development aspects of researches and applications about the material are proposed 前言 在各种类型激发作用下能产生光发射的材料。主要由基质和激活剂组成,此外还添加一些助溶剂、共激活剂和敏化剂。发光材料分永久性发光材料(放射性辐射激发)和外加能量激发而发光如光激发、电场激发、阴极射线激发、X射线激发等的材料。 光致发光材料又称超余辉的蓄光材料。它是一种性能优良,无需任何电源就能自行发光的材料。 1发展历史 光致发光材料的研究历史非常悠久。最早可追溯到1866 年法国人Sidot 制备的ZnS :Cu 上,它是第一个具有实际应用意义的长余辉蓄光材料。20 世纪初,Lenard 制备出了ZnS :M (M = Cu ,Ag ,Bi ,Mg 等) 发光材料,并研究了荧光衰减曲线,提出了“中心论”。但该类发光材料由于发光亮度不高,寿命短等缺点,人们往其中引入了放射性物质,虽然能解决以上问题,但又会危害人体安全、损害环境,因而人们将目光又投向了其他基质的发光材料领域。1934 年,Haberlandt 在研究天然CaF2 结构时发现,痕量Eu2+ 占据矿石中Ca2+ 的位置时,引起矿石发出蓝光。1964 年, Y2O3 : Eu , Y2O2S : Eu3+发光材料的研制发明,使彩色电视机得到迅速的推广。20 世纪80年代,石春山等对复合氟化物中的光谱特性进行研究,得出Eu2+ 的f - f 跃迁出现的若干判据,推进了我国发光材料的发展。20 世纪80 年代以后,一些制备发光材料的新工艺及一系列超长余辉发光材料的研究成功,为发光材料的应用开辟了广阔的领域。 2发光机理 2.1.反光与发光的区别 在生活中人眼睛能看看到的发光的材料分成两大类。1. 反光材料这种材料可以将照在其表面上的光迅速地反射回来。材料不同,反射的光的波长范围也就不同。反射光的颜色取决于材料吸收何种波长的光并反射何种波长的光,,因此必须要有光照在材料表面,材料表面才能反射光,如各种执照牌、交通标志牌等。光致发光材料是向外发光,而不是反射光。2.荧光材料吸收一定波长的光,立刻向外发出不同波长的光,称为荧光,当入射光消失时,荧光材料就会立刻停止发光。更确切地讲,荧光是指在外界光照下,人眼见到的一些相当亮的颜色光,如绿色、橘黄色、黄色,人们也常称它们为霓虹光。所以反光材料和发光材料有很大的不同,发光机理不一样:光致发光材料是向外发光,而不是反射光。

有机电致发光材料与器件

有机电致发光材料与器件 有机电致发光器件发展及展望综述 有机电致发光器件发展及展望综述 中文摘要 有机电致发光器件(organic light-emitting device, OLED)目前已成为平板信息显示领域的一个研究热点。OLED具有平板化、自发光、色彩丰富、响应快、视野宽及易于实现超薄轻便等优点,被认为是未来最有可能替代液晶显示器和等离子显示器的一种新技术,同时可以用做照明和背光源。但是,其制作成本高、良品率低等不足有待解决。OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同,无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄,可视角度更大,并且能够显著节省电能。 为了形像说明OLED构造,可以将每个OLED单元比做一块汉堡包,发光材料就是夹在中间的蔬菜。每个OLED的显示单元都能受控制地产生三种不同颜色的光。OLED与LCD一样,也有主动式和被动式之分。被动方式下由行列地址选中的单元被点亮。主动方式下,OLED单元后有一个薄膜晶体管(TFT),发光单元在TFT驱动下点亮。主动式的OLED比较省电,但被动式的OLED显示性能更佳。 关键词有机电致发光器件器件性能结构优化空穴阻挡 - I -

Organic Light-Emitting Devices Performance Overview tianjia (Class0413 Grade2006 in College of Information&Technology,Jilin Normal University, Jilin Siping 136000) Directive Teacher: jiang wen long(professor) Abstract Electroluminescent devices (organic light-emitting device, OLED) flat panel information display has become a hot topic in the field. OLED technology has a flat, self-luminous, rich colors, fast response, wide horizons and easy to implement the advantages of ultra-thin light, is considered the next best possible alternative to liquid crystal displays and plasma displays, a new technology while can be used as lighting and backlight. However, its high production cost, low rate of less than good product to be resolved. OLED display technology with the traditional LCD display in different ways, no backlight, with a very thin coating of organic materials and glass substrate, when a current is passed, these organic materials will be light. OLED display screen can be done but lighter and thinner, larger viewing angle, and can significantly save power. To image shows OLED structure, each OLED element can be likened to a hamburger, light-emitting material is sandwiched in between

稀土高分子光致发光材料的研究进展

稀土高分子光致发光材料的研究进展 张秀菊1,2,陈鸣才23,冯嘉春2,李抢满3,贾德民1 (1.华南理工大学,广东广州510640;2.中科院广州化学研究所,广东广州510650;3.中国科学技术大学,安徽合肥230026) 摘 要:综述了稀土高分子光致发光材料的研究基础,比较了不同方法合成的稀土高分子发光材料的结构与性能,介绍了当前该领域的研究进展。 关 键 词:稀土;高分子;配合物;荧光材料 中图分类号:TQ314.266 文献标识码:A 文章编号:1001Ο9278(2002) 05Ο0016Ο05 稀土金属离子作为一种有效的发光中心,在无机 和有机发光材料中已有广泛应用。然而稀土无机材料存在着难加工成型、价格高等问题;稀土有机小分子配合物则存在稳定性差等问题,这些因素限制了稀土发光材料更为广泛的应用。高分子材料本身具有稳定性好及来源广、成型加工容易等特点,如果将稀土元素引入到高分子基质中制成稀土高分子光致发光材料,其应用前景将十分广阔。 稀土高分子配合物发光材料的研究始于20世纪60年代初,Wolff和Pressley[1]以聚甲基丙烯酸甲酯为基质制得稀土荧光材料,发现铕与α噻吩甲酰三氟丙酮的配合物Eu(TTA)3(TTA2α噻吩甲酰三氟丙酮)在高分子基质中发生从配体TTA到Eu3+的能量转移,从而使Eu3+发强荧光。近年来,由于含发光稀土离子的高分子材料兼有稀土离子优异的发光性能和高分子化合物易加工的特点,引起了广泛关注。研究方法基本分为两种:(1)稀土小分子络合物直接与高分子混合得到掺杂的高分子荧光材料;(2)通过化学键合的方式先合成可发生聚合反应的稀土络合物单体,然后与其他有机单体聚合得到发光高分子共聚物,或者稀土离子与高分子链上配体基团如羧基、磺酸基反应得到稀土高分子络合物。以下就这两类稀土络合物作一简单介绍。 1 稀土有机配合物 1.1 稀土β2二酮配合物 三价稀土β2二酮配合物发光研究早在20世纪60年代,曾作为激光材料引起人们的关注。β2二酮与稀土离子配合物的通式表示为: 收稿日期:2002Ο03Ο07 3通讯联系人 R1C O Eu3+ C H H C R2 O 由于在这类配合物中存在着从具有高吸收系数的β2二酮配体到Eu3+、Tb3+等的高效能量传递,从而使得它们在所有稀土有机配合物中发光效率最高,它们与镧系离子形成稳定的六元环,直接吸收激发光并可有效地传递能量。 配合物中中心稀土离子发光过程大致为:配体先发生π3←π吸收,也就是先经过单重态—单重态(S0→S)电子跃迁,再经系间窜越到三重态T1,接着由最低三重态T1向稀土离子振动能级进行能量转移。关于稀土β2二酮配合物的研究综述很多,一般认为[2~5]: ①发光效率与配合物结构的关系相当密切,即配合物体系共轭平面、刚性结构程度越大,配合物中稀土发光效率就越高。 ②配体取代基对中心稀土离子发光效率有明显的影响。R1基团为强电子给体时发光效率明显提高,并有噻吩>萘>苯的影响次序,R2基团为—CF3是敏化效果最强,因为F的电负性高,使得金属2氧键成为离子键。 ③稀土发光效率取决于配体最低激发三重态能级位置与稀土离子振动能级的匹配情况。 ④协同试剂是影响稀土离子发光效率的另一重要因素。 1.2 稀土羧酸配合物 稀土羧酸配合物涉及很多有趣的发光现象,加之羧酸类配体成本远远低于β2二酮类,可望发展成为极具应用前景的发光材料[6,7]。目前羧酸类的配体一般为芳香羧酸,大量的研究发现稀土离子能与生物体内的羧酸及氨基酸分子形成稳定的配合物,这类配合物具有发光时间长、强度高且稳定的特性,对于模拟生命 第16卷 第5期中 国 塑 料Vol.16,No.5 2002年5月CHINA PLASTICS May.,2002

发光材料技术应用及发展前景

发光材料技术应用及发展前景 CRT显像管:我们家庭所用的电视以及绝大多数的电脑终端显示器所用的显像管确实是CRT技术,阴极射线管(CRT)的特点是色彩鲜艳丰富,制备工艺成熟,成本低廉,然而由于CRT技术设备的电视机及其他显示器的体积庞大,而且也专门繁重,专门是大尺寸的显示器,如29in电视机的厚度超过70cm,质量超过50kg。差不多不能满足人们的要求,基于CRT 的缺点,人们又采纳了一些新技术来使CRT平板化,其中比较成熟的技术是低压荧光管(VFD)技术,以VFD技术为基础的显示器的体积明显降低,厚为1cm,质量也大为减轻,另一种相对成熟的技术而且具有庞大进展潜力的的技术是场发射(FED)技术。以场发射技术为基础制备的显示器厚度只有几毫米。 VFD低压荧光管:在29世纪60年代,电子运算机市场获得急速的扩大,为习惯运算器的数码显示需求,产生了真空荧光平板显示器VFD,随着各种技术的进展,是VFD进入高密度显示领域,目前具有数字显示,图像显示画面显示功能的VFD差不多广泛运用在各种仪器显示包括汽车家电通信设备以及大显示屏幕显示器等领域。然而由于VFD技术受到彩色化功耗大辨论率低腔体中真空的保持等咨询题的限制,近几年的市场份额有下降得趋势 FED场发射显示技术 FED技术是继VFD后,针对CRT平板化的又一次新的努力 图2各类电视机功耗的比较 OLED前景展望: 从目前显示技术的进展趋势来看,OLED无疑是会带来显示产品集体换代的一项新技术。现在要紧的技术突破还在于大尺寸工艺,色彩,

以及使用寿命。只是目前萎靡的液晶市场或许会激发厂商们尽早提速OLE D大面积进入市场的决心,提速OLED的研发及生产工艺的改进或许差不多在厂商们的打算之内。所以我们不能希望OLED不久会以一种低价格的姿势进入市场,任何一种革命性的新技术均随着市场及技术的成熟才慢慢地平易近人,这段时刻往往需要几年,OLED的前景是十分让人看好的。 CES 2009展索尼首发21英寸OLED电视,辨论率为1366×768 OLED超薄柔软可卷曲的特性使其的应用方向更广,超低的功耗更符合目前时代进展的需求,在今后我们将会看到更多的地点显现OLED 的身影。相信5年内,壁画般的显示产品也将会在市场内显现,拭目以待吧。 液晶显示器件(LCD)是个人应用显示器中最有进展潜力的显示器件。反射型液晶显示 器件的功耗每平方厘米在一微瓦以下,是目前世界上最省电的显示器。 由于液晶产业的进展,应用显示器的地点也就越来越多,如个人计时用的各种电子表 、电子钟、万年历;个人通信用的"BP"机、"老大大";个人学习用的运算器、电子字典、 电子翻译器、电子课本;个人工作用的电子记事簿、PDA、掌上微机;个人娱乐用的电子游 戏机、电子照相机、电子摄像机、液晶小电视等。液晶显示产业的进展,将给个人大量、 广泛地使用显示器带来一次革命。而个人大量应用显示器,可随时、随处获得信息,这又 将大大推动世界信息产业的进展。我国的液晶产业应着重进展个人应用的液晶显示器,在 个人应用显示器上与世界各国展开竞争。另外,由于液晶显示器的工作电压低、无辐射、

有机电致发光材料的新进展

有机电致发光材料的新进展 唐杰 (湖南工程学院化学化工学院,湘潭,411101) 摘要:介绍了有机电致发光材料的最新进展,对有机电致发光材料进行分类和评述,重点介绍载流子传输材料和发光材料(小分子发光材料,金属配合物发光材料和聚合物发光材料)的国内外研究现状,并对有机电致发光材料的应用前景进行评述。 关键词:有机电致发光;发光材料;有机小分子;金属配合物;聚合物 Abstract:The recent progress of organic electroluminescent materials was introduced. Various kinds of organic molecular materials and polymer materials used for organic electroluminescence at present were mainly described. The future application of the materials was described. Key words:organic electroluminescence;luminescent material;small organic molecule;organometallic complex;polymer 前言 有机电致发光(organic electro-luminescence ),也叫有机发光二极管(organic light-emitting diode),简称为OLED[1],是指有机物在电场作用下,受到电流电压的激发而发光的现象,是一种直接将电能转化光能的过程。该类材料具有低成本、制作简单、驱动电压低、体积小、响应时间短、重量轻、高导电性、良好的成膜性、视角宽、可大面积使用、柔韧性及可塑性好、自身可发光等显著优点,能够满足照明和显示技术高的需求,已经吸引了科学界和商业界的高度关注。目前国内外对OLED的研究主要集中在发光材料的研究,器件的制作和产品研发上。 在20世纪30年代的时候,人类就开始对有机电致发光材料进行研究了。最初的是1936年Destriau发现的,他将化合物不集中在聚合物中制备了薄膜。1963年,Pope、Lohmann、Helfrich和Willams等人都接连研究了稠环芳香族的蒽、萘等化合物,但大都由于诸多因素而使其发展受到限制。1982年,美国柯达集团的Vincett[2]等人,用真空沉积有机薄膜的这样方法得到有机电致发光材料。从此,对有机发光材料研究的帷幕拉开了。1987年,C.W.Tang[2,3]利用超薄薄膜技术,得到了有机电致发光的材料这一进展对有机发光材料研究的影响很大,全世界都

发光材料

发光材料 连新宇豆岁阳董江涛陈阳郭欣高玮婧 北京交通大学材料化学专业100044 摘要:本文简要介绍了发光材料的发光机理,并根据机理分类介绍了几种典型的发光材料。补充介绍了新型发光材料并对发光材料的现状进行了介绍对其应用和发展前景做了展望。 关键词:发光材料分类新型展望 1 引言 发光材料已成为人们日常生活中不可缺少的材料,被广泛地用在各种显示、照明和医疗等领域,如电视屏幕、电脑显示器、X射线透射仪等。目前发光材料主要是无机发光材料,从形态上分,有粉末状多晶、薄膜和单晶等。最近,有机材料在电致发光上获得了重要应用。[1] 2 发光材料 发光是一种物体把吸收的能量,不经过热的阶段,直接转换为特征辐射的现象。发光现象广泛存在于各种材料中,在半导体、绝缘体、有机物和生物中都有不同形式的发光。 发光材料分为有机和无机两大类。通常把能在可见光和紫外光谱区发光的无机晶体称为晶态磷光体,而将粉末状的发光材料称为荧光粉。[2] 常用的发光材料按激发方式分为: (1) 光致发光材料,由紫外光、可见光以及红外光激发而发光,按照发光性能、应用范 围的不同,又分为长余辉发光材料、灯用发光材料和多光子发光材料。 (2) 阴极射线发光材料,由电子束流激发而发光的材料,又称电子束激发发光材料。 (3) 电致发光材料,由电场激发而发光的材料,又称为场致发光材料。 (4) X射线发光材料,由X射线辐射而发光的材料。 (5) 化学发光材料,两种或两种以上的化学物质之间的化学反应而引起发光的材料。 (6) 放射性发光材料,用天然或人造放射性物质辐照而发光的材料。 2.1光致发光材料 2.1.1光致发光材料的定义 发光就是物质内部以某种方式吸收能量以后,以热辐射以外的光辐射形式发射出多余的能量的过程。用光激发材料而产生的发光现象,称为光致发光。光致发光材料一个主要的应用领域是照明光源,包括低压汞灯、高压汞灯、彩色荧光灯、三基色灯和紫外灯等。其另一个重要的应用领域是等离子体显示。

有机电致发光材料与技术试题

选择 1、有机电致发光材料应具备哪些性质(ABCD) A 在固态或溶液中,在可见光区要有较高效率的光发射现象 B 具有较高的导电率,呈现良好的半导体特性 C 具有良好的成膜特性,在几纳米甚至几十纳米的薄膜内基本无针孔 D 稳定性强,一般具有良好的机械加工性能 2、1963年Pope等人报道了哪种材料的电致发光现象(D) A 苯 B 菲 C Alq3 D 蒽 3、下面哪些发光现象是OLED中经常出现的(ABD) A 磷光 B 荧光 C 上转换发光 D 激基复合物发光 4、1987年C.W.Tang等人利用Alq3成功制备出(B)OLED器件 A 单层 B 双层 C 三层 D 四层 5、高分子材料可以利用以下哪种方式制备薄膜(BC) A 热蒸镀法 B 溶液旋涂法 C 喷墨打印法 D 真空升华法 填空 6、OLED内量子效率是指器件中产生的所有(光子)的总数与注入(电子空穴对)数量之比 7、可以利用LiF等无机绝缘材料作为OLED的()层,是利用了电子的()效应 8、在有机电致发光材料中,噁二唑基团有(电子传输)性质,而咔唑基团具有(空穴)传输性质 9、如何实施()的有效注入,降低器件()是实现高效聚合物电致发光的关键 10、配合物发光材料主要有()发光()发光和电荷转移跃迁发光三种发光机制 判断 11、(错)发光是电子从高能态向低能态产生跃迁释放能量的过程 12、()有光辐射必然有热辐射 13、()一个发光物质有几种发光中心,他们的激发光谱都一致 14、(错)红光的发光波长比蓝光的发光波长长,所以红光光的辐射能量高 15、()有机电致发光器件必须具有多层结构或者是掺杂结构 简答 16、OLED用ITO基片最常用的清洗方法 先用普通或专用清洁剂和中等硬度的刷子或百洁布刷洗,并用清水冲洗干净;将ITO基片置于丙酮中超声清洗,再换用清洁的丙酮,反复超声多次,再把丙酮换成乙醇.也反复超声清洗多次.再用去离子水反复超声清洗多次:然后用高速喷出的N2吹干基片上的去离子水。 17、还有一个或者多个乙稀基或者乙炔基不饱和基团的可交联硅氧烷作为刚性封装材料有哪些优点? (1) 允许封装剂覆盖发光部分,聚硅氧烷及硅氧烷衍生物对OLED的寿命和行为没有损害作用; (2)封装剂直接接触器件,可以阻隔性.隔绝水、溶剂、灰尘等外部污染; (3)封装剂不与OLED在高热条件下反应,有很好的强度; (4) 直接接触OLED,没有空气、溶剂和水封在器件中。 18、理想的小分子空穴传输材料应当具有哪些性质 (1)具有高的热稳定性; (2)与阳极形成小的势垒; (3)能真空蒸镀形成无针孔的薄膜

有机电致发光材料研究现状

<有机化学进展>结课论文 题目:有机电致发光材料的研究现状 院系: 专业: 班级: 学号: 姓名:

有机电致发光材料的研究现状 摘要:本文对有机电致发光显示器件的发展历史,器件结构、工作特征、发光器件(OLED)的优点、发展现状和趋势等都做了简要的概括。详细介绍了有机发光材料的研究状况,包括小分子发光材料、高分子(聚合物)发光材料,以及新材料的开发。最后总结了国内外OLED 技术的发展状况。 关键词:小分子有机电致发光有机高分子聚合物电致发光 Research and development of organic electroluminescent materials Abstract Organic light-emitting diodes (OLEDs), having excellent properties of low driving voltage and brightemission, have been extensively studied due to their possible applications for flat panel color displays.At the same time, or-ganic electroluminescent materials have been made with an outstanding progress.And thestatus of organic electrolumi-nescent materials(including evaporated molecules and polymers)were reported in this paper. Key words OLED, organic luminescent materials, evaporated molecules and polymers 有机电致发光显示(organic electroluminesence Display)技术被誉为具有梦幻般显示特征的平面显示技术,因其发光机理与发光二极管(LED)相似,所以又称之为OLED(organic light emitting diode)。2000年以来,OLED受到了业界的极大关注,开始步入产业化阶段。 一、发展历史 1936年,Destriau将有机荧光化合物分散在聚合物中制成薄膜,得到最早的电致发光器件。20 世纪50年代人们就开始用有机材料制作电致发光器件的探索,A. Bernanose等人在蒽单晶片的两侧加上400V的直流电压观测到发光现象,单晶厚10mm~20mm,所以驱动电压较高。1963年M. Pope等人也获得了蒽单晶的电致发光。70年代宾夕法尼亚大学的Heeger探索了合成金属[1]。1987年Kodak 公司的邓青云首次研制出具有实用价值的低驱动电压(<10V,>1000cd/m2)OLED 器件(Alq作为发光层)[2]。1990年,Burroughes及其合作者研究成功第一个

发光材料技术应用及发展前景精编版

发光材料技术应用及发 展前景 公司内部编号:(GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-

发光材料技术应用及发展前景 CRT显像管:我们家庭所用的电视以及绝大多数的电脑终端显示器所用的显像管就是CRT技术,阴极射线管(CRT)的特点是色彩鲜艳丰富,制备工艺成熟,成本低廉,但是由于CRT技术设备的电视机及其他显示器的体积庞大,而且也很沉重,尤其是大尺寸的显示器,如29in电视机的厚度超过70cm,质量超过50kg。已经不能满足人们的要求,基于CRT的缺点,人们又采用了一些新技术来使CRT平板化,其中比较成熟的技术是低压荧光管(VFD)技术,以VFD技术为基础的显示器的体积明显降低,厚为1cm,质量也大为减轻,另一种相对成熟的技术而且具有巨大发展潜力的的技术是场发射(FED)技术。以场发射技术为基 础制备的显示器厚度只有几毫米。 VFD低压荧光管:在29世纪60年代,电子计算机市场获得急速的扩大,为适应计算器的数码显示需求,产生了真空荧光平板显示器VFD,随着各种技术的发展,是VFD进入高密度显示领域,目前具有数字显示,图像显示画面显示功能的VFD已经广泛运用在各种仪器显示包括汽车家电通信设备以及大显示屏幕显

示器等领域。但是由于VFD技术受到彩色化功耗大分辨率低腔体中真空的保持等问题的限制,近几年的市场份额有下降得趋势 FED场发射显示技术 FED技术是继VFD后,针对CRT平板化的又一次新的努力 SID2007概况 每年5月,由显示协会(SID)组织的世界规模的讨论会与展览会在美国西海岸的一个城市举行,今年的第45届SID年会在美国加州长滩(Long Beach)会议中心举行。会议共收到论文摘要702篇,其中有489篇入选本届讨论会。489篇论文中有279篇在67场专题报告会中口述,其余210篇于5月23号下午集中在一个大厅中,以张贴形式发表,作者与读者进行面对面讨论。令人鼓舞的是全部论文中有24%的作者是学生。提交论文的国家和地区数为21,论文数分布如下:韩国23%,美国22%,日本19%,台湾地区16%,德国4%,我国大陆地区在会上发表的论文数为4篇。 这次论文报告会共举行了67场,按专题区分分布如下:LCD 22场;OLED 12场;显示器件制造工艺 5场;PDP 4场;显示电子学 4场;背光源 4场;投影显示 3场; 2场,三维显示 2场;标准与计量 2场,医用显示 2场;电子纸 2场;其它专题各1场(共13场)。

光致发光高分子材料

光致发光高分子材料 摘要:稀土高分子发光材料由于兼具稀土离子发光强度高、色纯度高和高分子材料优良的加工成型性能等优点而倍受瞩目。本文就稀土光致发光材料进行了分类,对其发光特性作了简要介绍,综述了其开发与应用的历史与现状,并介绍了其目前在各个领域的应用产品。 关键词:稀土;高分子;光致发光材料;长余辉材料 1前言 光致发光材料又称超余辉的蓄光材料。长余辉光致发光材料是吸收光能后进行蓄光而后发光的物质。它是一种性能优良,无需任何电源就能自行发光的材料。可利用其制成各种危险标识、警告牌;做成各种安全、逃生标志;在应付突发事件、事故中可发挥巨大的作用。在发生突发事故时,电源往往被切断,这使得许多依靠电源发光照明的安全标志失去了作用,而采用长余辉发光材料的安全标志此时将发挥其特殊的作用。因此长余辉光致发光材料的研究,具有重要的科学意义和实用性[1]。现在我们已开发出很多实用的发光材料。在这些发光材料中,稀土元素起的作用非常大[2,3]根据激发源的不同,稀土发光材料可分为光致发光材料、阴极射线(CRT)发光材料、X射线发光材料以及电致发光材料[4]。本文主要介绍光致发光材料. 2光致发光材料的发光原理[5] 发光材料被外加能量(光能)照射激发后,能量可以直接被发光中心吸收(激活剂或杂质),也可被发光材料的基质吸收。在第一种情况下,吸收或伴有激活剂电子壳层内的电子向较高能级的跃迁或电子与激活剂完全脱离及激活剂跃迁到离化态(形成“空穴”)。在第二种情况下,基质吸收能量时,在基质中形成空穴和电子,空穴可能沿晶体移动,并被束缚在各个发光中心上,辐射是由于电子返回到较低(初始)能量级或电子和离子中心(空穴)再结合(复合)所致。即当外加能量(光能)的粒子与发光基质的原子发生碰撞而引起它们激发电离。电离出来的自由电子具有一定的能量,又可引起其他原子的激发电离,当激发态或电离态的原子重新回到稳定态时,就引起发光[6]。发光基质将所吸收的能量转换为光辐射,这

长余辉材料的种类、性质和应用 刘钦濡

长余辉材料的种类、性质和应用 季杨琛(山东师范大学化学化工与材料科学学院,2015级化工一班,201510010201) [摘要]系统地介绍了长余辉材料的种类、性质及几种应用。 [关键词]长余辉材料;材料种类;性质;发明应用 长余辉发光材料属于光致发光材料的一种,又称夜光粉,其将白天吸收的太阳能储存起来,晚上释放储存能量而产生余辉光。由于长余辉发光材料夜晚发光 的特点,从而在很多领域被广泛应用,比如制成航空仪表和汽车仪表的字盘显示器、发光涂料、发光油墨、消防安全装置、发光陶瓷等材料。长余辉发光材料分研究较早的硫化物型材料(如硫化钙和硫化锌等)和近年来研究较多的氧化物体系(如 铝酸盐和硅酸盐体系)。由于长余辉发光材料夜晚发光的特点,从而在很多领域被 广泛应用,比如制成航空仪表和汽车仪表的字盘显示器、发光涂料、发光油墨、消防安全装置、发光陶瓷等材料。 1.长余辉材料的种类 铝酸盐基 自从1993年Matsuzawa等合成了共掺Dy的SrAl2O4:Eu研究发现其余辉衰减时间长达2000min。随后,人们有相继开发了一系列稀土激活的铝酸盐长余辉材料,如蓝色CaAl2O4:Eu,Nd和蓝绿色Sr4Al14O25:Eu,Dy。铝酸盐的长余辉材料,其激活剂主要是Eu,余晖发光颜色主要集中于蓝绿光波长范围。时至今日,虽然铝酸盐的耐水性不是很好,铝酸盐体系长余辉材料SrAl2O4:Eu,Dy和Sr4Al14O25:Eu,Dy 仍以获得了巨大的商业应用,是现阶段主要的长余辉材料的研究和应用关注材料。 硅酸盐基 采用硅酸盐为基质的长余辉材料,由于硅酸盐具有良好的化学稳定性和热稳定性,同时原料SiO2廉价、易得,近些年来越来越受人们重视,并且这种硅酸盐材料广泛应用于照明及显示领域。自从1975年日本首先开发出硅酸盐长余辉材料Zn2SiO4:Mn, As ,其余辉时间为 30min。此后,多种硅酸盐的长余辉材料也相继被开发,如Sr2MgSi2O7:Eu,Dy、Ca2MgSi2O7:Eu,Dy、MgSiO3:Mn,Eu,Dy,材料及性能参数见表

粉末电致发光材料晶体生长和发光特性(精)

粉末电致发光材料晶体生长和发光特性 本论文研究了Cu~+对ZnS:Cu电致发光材料发光特性的影响;讨论了晶体生长过程中灼烧温度、助熔剂的作用及对发光材料结构、粒度、发光特性的影响;采取相变技术和采用掺入两种激活剂的方法较大地提高了粉末电致发光材料的发光性能。研究表明,随着Cu+掺入量的增加,材料发光亮度随之增加,Cu+掺入浓度为0.15%时,发光材料的亮度达到最大,但发光亮度并不会随着Cu+掺杂浓度的增加一直增大。同时借助光致发光光谱进一步研究了ZnS:Cu的发光机理及发光特性,Cu+浓度小于0.15%时,光致发光光谱的峰值随Cu+浓度增加而逐渐增大,当Cu+浓度为0.15%时,光致发光光谱的峰值达到最大, Cu+浓度大于0.15%时,光致发光光谱的峰值开始迅速下降。通过改变灼烧温度及灼烧气氛达到改变晶体粒度的大小,随着焙烧温度的提高,ZnS:Cu的平均粒度增大,在800℃到1250℃之间可以获得平均粒度在5/μm-22/μm的发光材料,发光材料的亮度也呈增大的趋势。虽然助熔剂Br-、Cl-的加入对发光材料的粒度影响较小,但Br-、C1-起电荷补偿作用,可增加Cu+在晶体中的溶解度。我们采用晶体相变技术,获得了以立方相结构为主、结晶好、亮度高的绿色发光材料。本文提出在ZnS基质材料中同时掺入Cu+、Au+两种激活剂,通过改变掺杂比例来探索提高粉末电致发光材料发光性能的方法,在ZnS晶体中它们以一价阳离子形式进入ZnS晶格中,形成更多的发光中心。通过在基质ZnS材料中掺入Cu+和Au+两种不同浓度的激活剂,在不影响材料颜色的前提下,较大地提高了电致发光材料的亮度。论文的完成对改善绿色交流粉末电致发光材料ZnS:Cu的发光特性,获得优质的ZnS:Cu绿色发光材料及拓宽材料的应用领域有着重要的经济和现实意义。 同主题文章 [1]. Aron ,Vecht ,朱自熙. 八十年代粉末电致发光(EL)技术' [J]. 发光学报. 1981.(03) [2]. 近期外文资料索引' [J]. 液晶与显示. 1986.(06) [3]. 周连祥. 一种研究粉末电致发光(EL)器件频率特性的新方法' [J]. 发光学报. 1992.(01) [4]. 王金忠,杜国同,王新强,闫玮,马燕,姜秀英,杨树人,高鼎 三,Chang ,R ,P ,H. 退火对ZnO薄膜结构及发光特性的影响' [J]. 光学学报. 2002.(02) [5]. 谢伦军,陈光德,竹有章,汪,屿. ZnO薄膜表面和边缘的发光特性(英文)' [J]. 发光学报. 2006.(06)

稀土长余辉发光材料的发展

稀土长余辉发光材料的发展、发光机理及应用 李沣 刘志宇 黄云翔 史怡 摘要:产品中的每一种材料在其中都发挥着其它材料所无可替代的作用,长余辉发光材料就是这众多材料中的一种。它,用量少,但是它长时间发出的余辉,确实很好地解决了许多看似不起眼但是实际办起来又很棘手的问题。 关键词:长余辉发光、硫化物、铝酸盐、稀土金属离子、空穴、缺陷能级 1.相关概念 1.1 荧光与磷光 最初的发光分为荧光及磷光两种。荧光是指在激发时发出的光,磷光是指在激发停止后发出的光。由于瞬态光谱技术的发展,现在对荧光和磷光不作严格区别,荧光和磷光的时间界限已不清楚。但发光总是延迟于激发的,目前从概念上区分这两种发光的判据是从激发到发射是否经历了中间过程。发光的衰减规律常常很复杂,很难用一个反映衰减规律的参数来表示,所以在应用中就硬性规定当激发停止时的发光亮度L衰减到L0的10%时所经历的时间为余辉时间,简称余辉。一般以持续时间10-8 s为分界,短于的10-8 s称为荧光,长于10-8 s的称为磷光。 1.2 吸收光谱与激发光谱 吸收光谱是描述吸收系数随入射光波长变化的谱图。发光材料的吸收光谱主要决定于材料的基质,激活剂和其他杂质对吸收光谱也有一定影响。多数情况下,发光中心是一个复杂的结构,发光材料基质晶格周围的离子对它的性质会产生影响,也可以是由发光材料制备中形成的基质晶格的空位决定。被吸收的光能一部分辐射发光,其余的以晶格振动等非辐射方式消耗掉。大多数发光材料主要吸收带在紫外光谱区。 激发光谱是指发光材料在不同波长的激发下,该材料的某一发光谱线的发光强度与激发波长的关系。激发光谱反映了不同波长的光激发材料的效果。

有机高分子荧光材料

有机高分子荧光材料 09级化学化工系化学工程与工艺(2)班徐世贵指导老师:靳文娟 摘要: 有机高分子材料广泛应用于通讯、卫星、雷达、显示、记录、光学计算机、生物分子探针等高科技领域。发光材料可分为无机发光材料和有机发光材料两大类。具体的,无极荧光材料,有机小分子发光材料,有机高分子发光材料金属配合物发光材料,共轭聚合物发光材料等。本文对比分析了各类型荧光材料的特点及应用范围,并对有机荧光高分子材料做了具体讨论,以及展望. 关键字:荧光材料高分子材料方向共聚物

organic polymer materials Abstract: organic polymer materials are widely used in communications,satellite,radar,display,records, optical computers,biological molecules probe and other high-tech areas.Luminescence materials can be divided into inorganic luminescence materials and organic light-emitting materials two kinds big. Specific,electrodeless fluorescent material,small organic molecules luminescence materials,organic polymer light-emitting materials metal complexes luminescence materials,polymer light-emitting materials conjugate etc.This paper analyzes the characteristics of various types of fluorescent material, and application scope of the organic fluorescence polymer materials made specific discussion,and prospected. Key word:fluorescent material copolymer macromolecule material direction

稀土长余辉发光材料SrAl2O4Eu2+,Dy3+的制备及性能研究【文献综述】

文献综述 稀土长余辉发光材料SrAl2O4:Eu2+,Dy3+的制备及性能研究 一、前言 长余辉发光材料属于光致发光材料的一种,发光持续时间较长,最长可达十几个小时,也称蓄光型发光材料、荧光粉等。由于长余辉发光材料的余辉和温度特性,即使用环境温度变化时材料和制品的发光亮度会相应改变[1],因而,长余辉发光材料除被用做蓄光材料外,还可用作制备传感器的敏感材料。近年来,长余辉发光材料的应用研究不断进展,范围也 迅速扩大,已在消防安全、建筑装饰、涂料油墨、陶瓷器件、交通运输和城乡建设等发挥着照明、指示、装饰等作用. 长余辉发光材料的种类与特性 1)金属硫化物体系长余辉发光材料。即传统的、第一代。典型代表是ZnS∶Cu, Co材料,其发光颜色多样,弱光下吸收速度较快,但余辉时间短,化学性质不稳定,易潮解。虽然加入放射性元素后可克服以上缺点,可是放射性元素对环境和人体会造成危害,从而极大地限制了它的应用。2)铝酸盐体系长余辉发光材料。目前,铝酸盐体系中发光性能比较优异的长余辉发光材料主要是MAl2O4∶Eu3 + , R3 + (Dy3 + , Nd3 +等) ,其发射峰主要是集中在蓝绿光波段,亮度高,余辉时间长,且化学稳定性好[2]。铝酸盐体系长余辉发光材料的突出优点是余辉性能超群、化学稳定性好和光稳定性好;缺点是遇水不稳定、发光颜色不丰富。3)硅酸盐体系长余辉发光材料. 化学稳定性好、耐水性强、紫外辐照性稳定、余辉亮度高、余辉时间长、应用特性优异等特点,弥补了铝酸盐体系的不足,将长余辉材料的研究推向了一个新的时代。 目前,获得实际应用的长余辉发光材料主要是传统的硫化物体系长余辉材料和掺有稀土元素的长余辉发光材料。本文主要综述了稀土掺杂Eu2+,Dy3+的铝酸盐体系长余辉发光材料的制备及发展。 二、稀土长余辉发光材料制备工艺 1.高温固相反应法[3-6] 高温固相法是合成发光材料中应用最早和最多的一种方法。固相反应通常取决于材料的晶体结构和缺陷结构,而不仅仅是成分的固有反应性能,固相反应的充要条件是反应物必须相互接触,即反应是通过颗粒间界面进行的。反应物颗粒越细,其比表面积也就越大,有利于固相反应的进行。因此,将反应物充分混合和研磨均匀,可增加反应物之间的接触面积,

有机光电材料综述

有机小分子电致发光材料在OLED的发展与应用的综述电致发光(electroluminescence,EL),指发光材料在电场的作用下,受到电流或电场激发而发光的现象,它是一个将电能直接转化为光能的一种发光过程。能够产生这种电致发光的物质有很多种,但目前研究较多而且已经达到实际应用水平的,主要还是无机半导体材料,无机 EL 器件的制作成本较高,制作工艺困难,发光效率低,发光颜色不易实现全色显示,而且由于很难实现大面积的平板显示,使得这种材料的进一步发展具有很严峻的局限性。由于现有的显示技术无法满足我们生产生活的需要,因此促使人们不断地寻求制备工艺成本更低、性能更好的发光材料。有机电致发光材料(organic light-emitting device,OLED)逐渐的进入了人们的视野,人们发现它是一种很有前途的、新型的发光器件。有机电致发光就是指有机材料在电流或电场的激发作用下发光的现象。根据所使用的有机材料的不同,我们将有机小分子发光材料制成的器件称为有机电致发光材料,即 OLED;而将高分子作为电致发光材料制成的器件称为高分子电致发光材料,即 PLED。不过,通常人们将两者笼统的简称为有机电致发光材料 OLED。 一.原理部分 与无机发光材料相比,有机电致发光材料具有很多优点:光程范围大、易得到蓝光、亮度大、效率高、驱动电压低、耗能少、制作工艺简单以及成本低。综上所述,有机电致发光材料在薄膜晶体管、

太阳能电池、非线性发光材料、聚合物发光二极管等方面存在巨大的需求,显示出广泛的应用前景,因而成为目前科学界和产业界十分热门的科研课题之一。虽然,世界上众多国家投入巨资致力于有机平板显示器件的研究与开发,但其产业化进程还远远低于人们的期望,主要原因是器件寿命短、效率低等。目前有很多关键问题没有解决:1. 光电材料分子结构、电子结构和电子能级与发光行为之间的关系,这是解决材料合成的可能性、调控材料发光颜色、色纯度、载流子平衡及能级匹配等关键问题的理论和实验依据; 2. 光电材料和器件的退化机制、器件结构与性能之间的关系、器件中的界面物理和界面工程等,这是提高器件稳定性和使用寿命的理论和实验基础,也是实现产业化、工业化的根本依据。 1.基态与激发态 “基态”在光物理和光化学中指的是分子的稳定态,即能量最低的状态。如果一个分子受到光或电的辐射使其能量达到一个更高的数值后,分子中的电子排布不完全遵从构造原理,这时这个分子即处于“激发态”,它的能量要高于基态。基态和激发态的不同并不仅仅在于能量的高低上,而是表现在多方多面,例如分子的构型、构象、极性、酸碱性等。在构型上主要表现在键长和二面角方面,与基态相比,激发态的一个电子从成键轨道或非成键轨道跃迁到反键轨道上,使得键长增长、键能级降低;同时,由于激发后共轭性也发生了变化,所以二面角即分子的平面性也发生了明显的改变。 2.吸收和发射

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