高分子发光材料及器件

二、高分子发光材料的颜色及调节

1、红、绿、蓝三基色光

红、绿、蓝三基色是实现有效全色显示的必备条件，现在的电视、显示器等都是以红、绿、蓝三基色经过调节实现彩色显示的。聚合物发光材料具有来源广泛、易加工成型、通过分子结构设计可调节发光颜色等特点，成为制备大面积、低成本、全色柔性显示器件的首选材料之一。近些年来，在聚合物电致发光材料的制备、发光器件的效率、亮度和使用寿命等方面均取得很大的突破， 甚至已经有实用化的产品出现，特别是红、绿、蓝三色聚合物发光材料的研究取得了相当诱人的进展。聚合物的发光波长和其结构有密切的关系，因此通过分子设计可以得到不同的色系。如最初制备的聚合物电致发光材料PPV，就是发出蓝绿色光。但在其聚合物链段上接上不同的基团，如进行烷氧基化、氰基化、或采用PPV的吡啶环衍生物，可以得到从红光到蓝绿光的不同色系。而聚芴是最为典型的蓝光聚合物，但其聚合物链段上接上不同的基团，可以得到从红光和绿光。但总体上来说，目前的研究，红绿光聚合物较多，蓝光聚合物较少。

在这方面，邹应萍、霍利军、李永舫等[6]人，及张诚，王纳川，徐意等[7]人对发光材料及其对颜色的调节做了详细的介绍。

2、白光

白色光源作为照明材料、彩色显示和液晶显示的背光源等有着广泛的应用，因此最近一些年白光有机材料的研究和发展迅速。因为，白光本身就是多种色系的混合。所以，白光材料可以通过掺杂，或几种色系发光材料的复配得到。就目前的研究来说，纯的可以发白光材料还不多，主要是通过共聚在高分子主链上接枝上不同发光单元得到[8]。

三、高分子发光器件的结构及加工方法的发展

1、高分子发光材料成膜方法

高质量聚合物薄膜的制备是PLED器件制作的关键。相对于小分子材料，高分子可以通过结构调整制得可溶的材料，成膜的手段较多，如旋涂、印刷、打印等技术，可以使用造价较低的印刷型设备，因此相对于小分子LED，PLED具有低成本的优势。可以设想，随着高性能聚合物材料的不断研发和薄膜制备技术的进一步完善，PLED的产业化将会加速发展，并呈现更好的比较优势。

a、旋转涂布

旋转涂布是其他高分子材料成膜的常用方法，最为简单便捷的，成膜的质量也比较好，在高分子发光材料发展早期，就借鉴此方法：高分子发光材料溶解在溶剂中，然后旋转涂布成膜，然后再通过真空蒸发的手段除去溶剂；或把前聚体溶解在溶剂中，通过旋转涂布成膜，然后在一定温度下反应，并除去溶剂及小分子副产物。旋转涂布法适用制备结构较为简单的单层、单色的发光器件。但在制备双层、多层发光器件时，高分子溶液中含有的溶剂会对前一层膜产生不良的影响。在制备面积较大的膜时，旋转涂布法会产生气泡、穿孔等缺陷，而且材料浪费较严重。而对于全彩显示的发光器件，因为结构较为复杂，旋转涂布法成膜也不易实现。

b、印刷技术

随着LED技术发展，人们对其色彩、屏幕大小等显示要求也越高。而PLED在技术前景上的优势，使人们对PLED的期望更高，因此也就更迫切的希望开发出适合PLED的新的加工技术，以推动P L E D产业化的进展。当初借鉴了印刷业的相关技术形成的印刷线路板技术，极大推动了电子业的升级，并使大规模集成线路板的发展成为现实。这也为PLED的发展提供了极大的参考，目前可应用于PLED发光器件的印刷技术有凹版印刷、丝网印刷等。通过印刷技术，把相应高分子发光材料印在衬底上形成三原色发光像素，制备PLED全彩显示的发光器件。凹版印刷技术可以连续操作，可以实现产业化，还可以制造柔性显示屏。2006年的SID会议上展出了Toppan Printing Co., Ltd（凸版印刷株式会社）用这种技术制作的分辨率为210 ppi的原型产品[9]。美国Arizona大学的Jabbour教授也对丝网印刷技术进行了研究，其网印密度可达380mesh[10]。