对OLED材料的认识，什么是OLED材料|UIVCHEM
2017-03-29
有机电激发光,或者又可称为有机发光二极管，最早在1936年，由Destrian将有机荧光化合物分散在聚合物中制成薄膜，发现了最早的OLED。1963年，美国纽约大学的Pope等人之研究小组在外加400伏特高电压于20mm厚的蒽单晶体时，观察到蓝色电激发光，这个新发现开启了往后OLED的研究风气。引发对OLED的研究热潮的，是在1987年，美国柯达公司的C.W.Tang与VanSlyke等人发表的关于双层结构之小分子OLED材料（Small Molecular OLED，简称SMOLED或OLED）论文后。他们的研究采用高真空热蒸镀方式，并在阴极部分使用低功函数的镁银合金以提高电子注入效率，制作出高效率的绿光OLED发光组件。其贡献在于只要约10伏特的低驱动电压，即可达到1％外部量子效率，发光效率约为1.5 lm／W，亮度更可高达1000 cd／㎡。从此引发了研究者对OLED材料发光的研究热潮。
不论何种发光，蓝光总是一个瓶颈。近年来，对OLED材料发光的研究主要集中在含苯环的富电子有机物之间。比如芘及其与其组合的有机物。，芘是一个电子丰富的共轭π系统，是一个很好的电子受体。芘有一个相当好蓝光发色，其在310～340nm区域有相当强的UV吸收，荧光发射区域约在360—380nm,但自身有产生激子发射的趋势导致并不适合应用于有机电致发光器件,所以对芘进行改性，让其与其他的有机物组合，如芘与芴的组合。芴也是一种很好的蓝光材料，且被誉为最有可能商业化的蓝光材料之一。芘和芴在不同的部位相结合，两者的比重也不一样，活泼性不同，会导致其光谱蓝移或红移，可以得到不同亮度（最大亮度）和不同效率的材料。例如芴的9位一直是芴改性的活泼位，芘在芴的9位连接，其结构如Pl和P2，两个材料有良好的空穴传输和注入能，3．5V低的启亮电压下可以得到19885ed／㎡亮度。该材料主要是充分利用了芘与芴的大共轭特性。
不论何种发光，蓝光总是一个瓶颈。近年来，对OLED材料发光的研究主要集中在含苯环的富电子有机物之间。比如芘及其与其组合的有机物。，芘是一个电子丰富的共轭π系统，是一个很好的电子受体。芘有一个相当好蓝光发色，其在310～340nm区域有相当强的UV吸收，荧光发射区域约在360—380nm,但自身有产生激子发射的趋势导致并不适合应用于有机电致发光器件,所以对芘进行改性，让其与其他的有机物组合，如芘与芴的组合。芴也是一种很好的蓝光材料，且被誉为最有可能商业化的蓝光材料之一。芘和芴在不同的部位相结合，两者的比重也不一样，活泼性不同，会导致其光谱蓝移或红移，可以得到不同亮度（最大亮度）和不同效率的材料。例如芴的9位一直是芴改性的活泼位，芘在芴的9位连接，其结构如Pl和P2，两个材料有良好的空穴传输和注入能，3．5V低的启亮电压下可以得到19885ed／㎡亮度。该材料主要是充分利用了芘与芴的大共轭特性。
此外，芘与咔唑的组合也是人们的一个研究热点。咔唑因为有较高的三线态能量和空穴传输能力而常被用作给体，在芘与咔唑的组合中，芘的封端对主链HOMO／LUMO影响显著，且芘在主链中比芘在两端对整个分子的HOMO／LUMO影响要大，而改变主链长度对整个分子的HOMO／LUMO变化不大。另外，芘与芳胺、噻吩、吡啶萘以及无机物硅组合也被人们广泛关注。不同的的取代基，有着不同的效果，也各有优劣。
因为一些OLED的主体材料，如4，-N，N’一二咔唑联苯(CBP)和1，3，5一三(N一苯基一2一苯并咪唑一2)苯(TPBI)等，多数都只具有单种载流子传输能，所以导致，基于这些传统主体材料的OLED材料器件一般都有着开启电压高，效率随电流密度的增加下降较快等缺点，人们通过引入具有空穴传输能力的咔唑基团和具有电子传输能力的嗯二唑基团，使得整体的电子结构发生变化，从而使材料的吸收、发射及跃迁的性能发生改变，从而改善材料的发光性能。
除了有机物之间的组合，对OLED材料的发光，研究者还研究了金属离子与有机物之间的组合，即金属配合物的一发光特性。还有一些双齿配体，如含氮双齿配体的发光特性。在大多数磷光铂和铱配合物中，第一配体为环金属配体，含氮双齿配体为第二配体。其中起主要作用的为环金属配体。在这里，含氮双齿配体不仅起到了使中心离子的配位数达到饱和的目的，而且也可以使配合物器件的发光颜色发生改变。而在金属有机配合物中，稀土金属配合物也是不可少的研究对象。
而在最新的研究中，巴斯夫欧洲公司的科研人员研究了桥联苯并咪唑-卡宾配合物在OLED中的用途及含有吩噻嗪S-氧化物或吩噻嗪S,S-二氧化物基团的硅烷在OLED中的用途；东莞市后博科技服务有限公司的科研人员也研究了含季铵盐基团的有机半导体材料。
其实，对OLED材料发光基团的实验研究，主要集中在有机物之间的相互组合、有机物配合物和无机配合物以及一些盐类（如胺盐类）。
![噻吩并[3,2-b]噻吩 251-41-2 C6H4S2](/oled-material//uploads/160914/2-160914111239456.png.html){kind=link}