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
分子的激发需要吸收一定能量，吸收一定的能量后，分子就处于不稳定的激发态了，这时很容易以各种方式将这种不稳定的能量释放出来，这一过程被称为激发态的失活或者猝灭。失活的过程既可以是分子内的，也可以是分子间的；既可以是物理失活，也可以通过化学反应失活。我们在本文中，主要讨论的是激发态分子内的物理失活，主要包括辐射跃迁和非辐射跃迁两种失活方式。辐射跃迁是通过释放光子，使得高能的激发态失活到低能的基态的过程，是光吸收的逆过程，因此辐射跃迁与光吸收的多方面都有密切的联系。与辐射跃迁相应的波长和强度的关系称之为荧光光谱和磷光光谱，与吸收光过程相关的波长与强度的关系称之为吸收光谱。吸收和辐射都遵守Franck-Condon 原理：原子或原子团的直径通常为0.2~1.0 nm，由此可得光波通过原子团的时间大约为10-17s，也就是说，当光子穿过分子时，分子只经历了至多1/1000 个振动周期。这样，我们就可以认为在势能面上的跃迁是垂直发生的，在跃迁的一瞬间分子构型保持不变，这就是Franck-Condon 原理
3．荧光和磷光的产生
荧光与磷光都是辐射跃迁过程，二者都是基态跃迁，但是二者的不同点是：荧光是从基态（S0）跃迁到激发单重态（S1）产生的，而磷光是从基态跃迁到激发三重态（T1）产生的。分子经过激发，电子从基态跃迁到激发态（10-15s），根据Franck-Condon 原理，它到达了电子激发态的某一个振动激发态上，分子会以热的方式耗散一部
分能量，从振动激发态弛豫到S1的最低振动态上，这一过程就是激发态的“振动弛豫”（vibrational relaxation）。振动弛豫发生的时间范围大概是10-14~10-12s，所以分子很快就弛豫到S1的最低振动态上。由于激发单重态荧光辐射跃迁的寿命一般在10-8s 能量级上，因此，荧光辐射跃迁的始态几乎都是S1的最低振动态。绝大多数分子的荧光跃迁都是S1跃迁到S0。荧光和内转换是相互竞争的，一个化合物的荧光性能好不好，不但取决于荧光发射速率常数，还受内转换速率常数所影响。分子吸收光能被激发到S1态，经过振动弛豫过程，而由于S1态和T1态交叠，在两个势能面交点附近有了两条弛豫路径，如果两个激发态有很好的耦合，则势能面会出现“避免交叉”的情况，这时候分子就从S1态过渡到T1态，并最终到达T1态最低振动态。这就是系间窜越过程，指激发态分子通过无辐射跃迁到达自旋多重度不同的较低能态。从激发三重态T1的最低振动态辐射跃迁至基态S0的过程就是磷光发光过程。由于磷光过程是自旋多重度改变的跃迁，受到自旋因子的制约，因此其跃迁速率比起荧光过程要小得多，相应的，其寿命也较长。从分子失活的角度来说，磷光与荧光是相互竞争的，但是因为在常温下特别是在溶液中，分子的振动相当容易，所以荧光容易被观察到而磷光却较难被观察到，只有在固态或者低温玻璃态中，由于振动弛豫被限制住，系间窜越所占的比例提高，导致我们能够观察到磷光发射。
4．影响荧光产生的主要因素
1. 具有大共轭π键结构容易产生荧光发光。共轭体系越大，离基
态和激发态“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域π电子越容易被激发，荧光越容易产生。一般而言，芳香共轭体系越大，其荧光波长越红移，而且荧光强度越强。
2. 增加分子的刚性平面结构有利于荧光发光。经过大量实验研究发现，具有较为刚性结构，特别是平面结构的化合物有着较好的荧光性能，主要是由于平面性好的分子，振动和转动耗散引起的内转换几率相应减小。
3. 引入发色取代基团有助于荧光发光。在化合物的共轭体系上引入较强的给电子基团，可在一定程度上加强化合物的荧光效率，使得吸收光谱红移；而相反的，在共轭体系中引入较强的吸电子取代基团，使得吸收光谱蓝移。
4. 溶剂的影响。增强溶剂的极性，一般有利于荧光的发生。此外，增大溶剂的黏度，发生吸附作用，也会适当的提高荧光量子产率。
5. 温度的影响。一般来讲，降低体系的温度有利于荧光量子产率的提高。
5．电荷转移
在许多有机化合物中电荷转移是十分普遍的现象，然而电荷转移必须有电子给体（donor）和电子受体（acceptor）两部分同时存在，一种情况是分子内电荷转移，所涉及的电子给体和电子受体存在于同一个分子内；而另外一种电荷转移的情况是分子间电荷转移，与
前者分子内电荷转移相似，在分子间如果有适当的结构和能量关系，就可以发生电荷转移过程。
6．有机材料导电机理
首先介绍一下分子轨道理论，在分子轨道理论中，最特殊的两个分子轨道就是：最高占据轨道（HOMO）和最低空轨道（LUMO）。分子处于基态的时候，电子将所有能量低于或等于HOMO 的分子轨道填满，而空着所有能量高于或等于LUMO 的分子轨道。当分子受到外界能量激发，且激发能量大于HOMO 和LUMO 能隙（Eg）的时候，处于HOMO 轨道上的电子就能够克服HOMO 和LUMO 轨道之间的能量差，使电子跃迁到LUMO 轨道上。有机分子的HOMO 和LUMO 就相当于半导体中的价带顶和导带底，由于HOMO 和LUMO之间没有其他的分子轨道，电子不可能处于它们之间其他的能量状态，因此HOMO 和LUMO 之间的能隙也就类似于半导体中的“禁带”了。当有机分子相互作用堆积成固体后，其中的电子给体失去一个电子，它的HOMO 轨道就空出来了，我们就称之为“空穴”，其他分子上的电子就可以跳跃到这个分子的HOMO 轨道上，就好似是空穴跳跃；相同的，有机固体中的电子受体得到了一个电子后，分子的LUMO上就填充了一个电子，这个电子可以再跃迁到其他分子的空着的LUMO 上。没有外电场的时候，空穴和电子的跳跃在空间方向上是随机的，在有外加电场的情况下，空穴和电子的跃迁在顺电场和逆电场方向上的几率就不同了，空穴顺电场方向和电子逆电场方向的几率更高，这样就形成了定向的电荷移
动，产生宏观电流，这就是有机光电功能材料的发光原理。
有机EL 器件是一种夹心式结构，当把直流电压加到阳极和阴极之间时，在两极之间产生了电位差，电流就从阳极流经有机层最后流入阴极，这个过程就会使发光层发光。从微观角度解释，电流在有机层流过的过程，可以理解为：空穴从阳极向有机层注入通过空穴传输层，电子从阴极注入通过电子传输层，当这两种电荷载流子在两个有机层界面相遇的时候就形成了电子-空穴对即激子（exciton），最后激子衰减并以光的形式释放出能量。对于有机小分子发光材料来说，它们更多地依赖于器件的构造，如掺杂式及模糊界面式构造的器件，一般能更好地发挥光学材料的性能，并延长器件的使用寿命。而对于高分子发光材料来说，由于器件构造要比小分子器件简单，所以一般情况下，器件的性能更多地取决于材料本身的性能。总之，功能发光材料中有机小分子材料必须紧密结合器件的结构来设计，高分子电致发光材料则首先必须提高自身的发光及载流子性能。许多功能发光材料具有某种电荷载流子传输性能，同时它们具有功耗低、易弯曲、响应速度快、视角广、可大面积显示、发光色彩齐全等优点，因而在实现彩色平板显示方面展现出了广阔的商业化应用前景，正如2000 年度诺贝尔化学奖获得者Alan J. Heeger先生所说的那样，这一领域的发展势头迅猛。发光功能材料的选择在OLED 中是最重要的部分。选择发光材料需要满足下列要求：（1）高量子效率的荧光特性，荧光波长分布于400~700 nm 的可见光范围内；（2）具有高导电率，能传导电子、能传导空穴，或二者兼有；（3）良好的成膜性，在几十
纳米厚度的薄层中不产生针孔；（4）良好的热稳定性及光稳定性。7．有机小分子化合物
有机小分子化合物的分子量大概为500-2000 左右，能够用真空蒸镀方法成膜，用于OLED 的有机小分子具有化学修饰性强、选择范围宽泛、易于提纯、荧光量子效率高、可以产生红、绿、蓝等各种纯色光的优点。
1. 纯有机小分子蓝光功能材料：蓝光材料一般具有较宽的能隙，且其电子亲和势和电离能要匹配，日常生活中使用的荧光增白剂有不少就是蓝色发光材料。
2. 纯有机小分子绿光功能材料：8-羟基喹啉铝是最早用作EL 器件的金属配合物绿光OLED 材料。8-羟基喹啉铝几乎满足了有机EL器件对材料需要的所有要求，是种难得的EL 材料。
3. 纯有机小分子红光功能材料：DCM 系列掺杂红光EL 材料、“辅助掺杂”类红光功能材料（即在红色OLED 制作过程中加入红荧烯rubrene 作为协同掺杂剂掺杂在DCM 型红光发光主体材料中）、其他DCM 衍生物掺杂红光功能材料和主体发光的非掺杂型红光材料。
二．发展现状
近年来，尽管有机电致发光显示器(OLED)技术应用于电子产品的时代已经到来，但是发展还具有一定的局限性，开发更加有效、稳定的多功能的荧光或者磷光材料来改善多层结构器件制造工艺和进一步提高器件性能与稳定性仍然是重要研究课题。
张松以二(二苯基膦酰)胺(Htpip)作为辅助配体2个异喹啉氟化物为主配体分别合成了2个配合物Ir(tfmpiq)2tpip 和Ir(dfpiq)2tpip 并对其进行了纯化及结构表征。其中Htpip的合成是向回流的含有44.07g(18.4 mmol)二苯基氯化磷的30mL无水甲苯中慢慢滴加1.49g(9.23 mmol)六甲基二硅胺(HMDS) 滴毕继续回流3h 反应结束后，蒸除三甲基氯硅烷，反应液在冰水浴下冷却10 min慢慢滴加2 mL30%的双氧水并反应30min将液体倾至50ml乙醚溶液中有大量白色沉淀生成沉淀过滤用水洗涤真空干燥得2.00 g(4.80 mmol)产物,收率25.2%. [1]
氮杂芴类是构筑有机聚合物半导体的重要单元，已经成为塑料电子领域研究的热点。2012年李伟杰、刘彬小组报道合成了不同组分含量的4，5-二氮杂芴与芴的共聚物，研究了其光谱，通过电化学测试计算了它们的能级差。聚合物的吸收光谱和发射光谱可以通过质子酸和不同的金属离子进行调节，随着质子酸的加入，发射光谱由蓝色变为绿色，最终变为黄色.[2]
曹锦珠、王志祥等以氧、硫、硅、氮、磷等杂原子取代芴中sp3杂化的碳原子所形成的杂芴，不仅可以通过杂原子和π共轭体系间的相互作用有效地调控材料的电子结构，而且可以影响芴不同位置的修饰，从而得到了广泛关注，详细分析了1，8-位修饰杂芴的分子结构特点和光电特性，根据不同的杂原子分类论述了相关材料的合成方法和原理，综述了1，8-位修饰杂芴类材料在磷光主体材料电致发光材料太阳能电池材料以及有机配体材料等方面的应用进展，展望了其在
有机光电材料方面的应用前景和发展趋势.[3]
刘鸿雁采用Ｍ０６泛函对８－羟基喹啉锌及其衍生物分子的基态和离子结构进行了全优化计算．在基态结构基础上用ＴＤ－Ｍ０６计算其吸收光谱及第一单重激发态Ｓ1 的垂直跃迁能．采用ＴＤ－Ｍ０６２Ｘ方法对８－羟基喹啉锌及其衍生物的激发态进行构型优化并得到其发射光谱。其工作表明电子供体增强分子空穴注入能力，却降低了其电子注入能力，供电子基个数越多或供电子基的供电子能力越强，空穴注入能力的增强和电子注入能力的减弱越明显；吸电子基增强分子的电子注入能力，却减弱了其空穴注入能力，吸电子基个数越多或吸电子基的吸电子能力越强，空穴注入的减弱和电子注入能力的增强越明显；相对于８－羟基喹啉锌配合物引入吸电子基使最大吸收光谱红移吸电子程度越弱红移程度越大.[4]
何文以4，4-二( 二乙氧基膦酸) 联苯苄酯和双( 4-(6-( 9H-咔唑基) 己氧基) 苯基) 甲酮为原料，在四氢呋喃溶液中经Wittig-Horner反应合成了一种内外双层结构的蓝色有机发光星形化合物．所合成的化合物具有高亮度荧光较高的热稳定性易溶于四氢呋喃等常见有机溶剂并且具有明显的聚集诱导发光性能( AIE) ，所合成的化合物有望在OLED器件以及化学传感器上得到应用.[5]付慧英等设计合成了一种N-苯基咔唑的衍生物3-2-(3,3-二腈基亚甲基-5,5-二甲基-1-环己烯基) 乙烯基-N-苯基-咔唑（PNCa-2CN）。以PNCa-2CN作为红色发光材料掺杂在Alq3中，制备了结构为ITO/NPB/Alq3:PNCa-2CN(5%)/Alq3/Mg:Ag/Ag
的红色有机电致发光器件，具有较高的发光效率。器件的发光峰值为600nm ，外加20V直流电压时发光亮度达2372cd/m2电流密度为100,20mA/cm2时亮度分别为323,64cd/m2。N-苯基咔唑结构在三维空间上具有伸展性空间位阻大，以及一定的空穴传输能力，有望通过引入PNCa-2CN制作性能优异的红色有机电致发光器件。并且该材料合成路线简单成本低廉，有望应用于大规模生产中.[6] Janeeya Khunchalee, Ruangchai Tarsang等通过实验找到了通过使用3,6-di-tert-butylcarbazole和pyrene，简单有效地调整低聚芴- 噻吩基封端的发光材料的颜色。并通过计算发现附着于该分子的端部的咔唑基部分是几乎垂直于低聚芴- 噻吩芘平面的，并且电子对的基态离域占据于整个分子。合成物CFTnP具有稳定的电化学性能和热性能。这些材料发射所产生的光色，色彩鲜艳明显多样，从深蓝色到橙色。尤其是，深蓝色（CIE系数0.16，0.14）和绿色（CIE 系数0.27，0.61）的器件表现出高质量颜色显示，高效率和良好的色彩品质使这些材料非常有前途的显示应用[7].
三、结论与展望
有机电致发光器件OLED具有效率高亮度、高驱动电压、低响应速度快，以及能实现大面积光电显示等优点，因其在平板显示和高效照明领域具有极大的应用前景而引起广泛关注。在OLED的制备及优化中，有机电致发光材料包括小分子和聚合物的选择至关重要。其中有机小分子发光材料具有确定的相对分子质量，化学修饰性强、选择范围广、易于提纯荧光量子产率高以及可以产生红、绿、篮等各种颜
色光等优点，作为科研研究的重点方向。相信在不久的将来，更多的小分子发光材料将会被应用于日常生活的各个领域，为人类的生活带来更多便利和生活体验。
参考文献
[1] 张松，薛莉莎，吴晨等，两种红光铱配合物的合成和电致发光性能研究，无机化学学报，2014，30（1）：134-141
[2] 李伟杰，刘斌，孙明礼等，4，5-二氮杂芴光电材料的合成及薄膜器件的应用，南京邮电大学学报，2013，33（5）：97-106
[3] 曹锦珠，王志祥，陈润锋等，1，8-位修饰杂芴类有机光电功能材料的合成与应用，化学进展，2013,25（8）：1350-1361
[4] 刘鸿雁，李岩，８－羟基喹啉锌及其衍生物的电子结构和荧光性质的理论研究，东北师大学报，2013，45（4）：157-165
[5] 何文，石光，刘聪，一种咔唑基二苯乙烯诱导发光材料的合成及其性能研究，华南师范大学学报，2013，45（5）：59-63
[6] 胡玉才，于学华，吕忆民等，小分子有机电致发光材料研究进展，科技导报，2010，28（17）：100-111
[7] Janeeya Khunchalee, Ruangchai T arsang, Synthesis and properties of oligofluorene-thiophenes as emissive materials for organic electroluminescent devices: color-tuning from deep blue to orange, Elsevier,T etrahedron ,2012 , 68 :8416-8423
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
Design, Fabrication, and Performance Investigation of Organic Optoelectronic Devices Chong-an Di ABSTRACT Organic optoelectronic materials and devices, which is also called …plastic electronics?, att rached focus attention in past decade due to their potential application in large area and low cost flexible displays, solid-state lighting, radio frequency identification (RFID) cards and electronic papers etc. As important parts of organic optoelectronic devices, organic light-emitting diodes (OLEDs), organic field-effect transistors (OFETs) and organic light-emitting transistors (OLEFTs) have made great achievements. The performance of these optoelectronic devices depends not only on the properties of the organic semiconductors involved, but is also dramatically affected by the properties of other functional layers and the nature of the interfaces present. Therefore, interface engineering, a novel approach towards high-performance OFETs, is a vital task for organic optoelectronic devices. Electrode/organic interfaces, dielectric/organic interfaces, organic/organic interfaces and organic/atmosphere interfaces are the three frequently reported interfaces in organic devices. In this dissertation, a systematic research has been carried out centering on the interface engineering of organic optoelectronic devices. With investigation of interface phenomenon and effective interface modification, dramatic decrease of power consumption and cost, obvious ehancement of device performance and improvement of stability are achieved. The main results are obtained as follows: 1: Exploration of novel anode modification approach for OLEDs to reduce the power consumption and enhance the efficiency. Power consumption and light emitting property are the key parameters for the real application of organic light-emitting diodes. In fact, modification of electrodes is a widely applied approach to improve device performance of OLEDs since it can optimize the devices performance without change of organic functional materials. We demonstrated that the improvement of interface contact between ITO anode and organic semiconductor layer can be realized by the introduction of ultrathin
摘要:我国眼镜片行业所用各种树脂消耗量大约为６０００吨／年。然而，本土企业生产的光学树脂还不到总量的５％，中高端树脂市场基本还是空白。本文对传统光学树脂材料和新型光学树脂材料进行了综述。 关键词:光学树脂材料；树脂镜片 上世纪３０年代以前，光学领域的主要材料是光学玻璃，其种类有将近２４０多种，折射率从１．４到２．８，可以选择的范围相当广。眼镜片对比重和抗冲击性能的要求都比较高，然而大部分光学玻璃比重较高，容易破碎。与光学玻璃相比，光学树脂具有质量轻、抗冲击和易加工成型等优点，一经推出，很快就替代了光学玻璃成为眼镜片的主流产品。国外对光学树脂的开发研究工作始于上世纪２０年代，到目前为止已经生产出数十种不同规格的光学树脂，其中，日本、美国、德国和比利时等国家已有多种新型树脂商业化，他们在我国申请大量的专利，期望长久占有中国市场，赚取高额的垄断利润。与国外相比，国内树脂镜片生产厂家研发力量单薄，生产技术大多是通过国外引进，基本没有新型的树脂材料推出。上海伟星光学有限公司是一家以技术为导向的高新技术企业，积极打造自己的技术优势，通过不断的努力开发出新型的树脂材料，商品牌号ＰＵ－１、ＰＵ－２，并已经向国家专利局申请了专利。该技术填补了国内眼镜行业的空白，达到国际先进水平，该项技术将使得中国在光学树脂原料的生产领域占有一席之地。为了让更多的人对光学树脂有更深的了解，本文将分传统光学树脂材料和新型光学树脂材料两类，对光学树脂材料进行综述。 1 传统光学树脂材料 传统的光学树脂材料有聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＡＡ）、聚苯乙烯（ＰＳ）、聚碳酸酯（ＰＣ）和聚双烯丙基二甘醇碳酸酯（ＣＲ－３９）。其中甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物为一种新型的树脂，其名称为ＭＳ；苯乙烯和丙烯氰共聚为另外一种树脂，其名称为ＮＡＳ。表１－１详细介绍了这些树脂的性能，并与光学玻璃进行了比较。 编者按：上海伟星光学有限公司依靠自身研发力量，目前已经成功开发出１．６１和１．６７高折射率聚胺酯树脂镜片单体，并申请两项专利。相关技术填补了国内眼镜行业的空白。伟星光学认为，这只是本土镜片公司走研发创新之路，拥有自主知识产权的第一步，离发达国家在镜片单体研发方面取得的成就还相距甚远。伟星公司开设此专栏，旨在与行业有识之士共同探讨本土企业树脂镜片如何创新——或自主研发、或与国外与国内相关机构合作、或与国外镜片企业达成技术合作，共同推动本土镜片在技术创新领域获得突破，实现产品升级。 光学树脂材料综述 文汪山献松 陈国贵 从表１中可以看出，从折射率角度而言，玻璃的折射率更高，传统光学树脂的折射率相对较低。光学玻璃在阿贝数、玻璃化温度和抗老化方面都有着很好的性能，但是其密度高、冲击强度低，这对于眼镜镜片而言将会带来两个致命的弱点：镜片太重而且容易破碎。基于对眼睛的保护，光学树脂塑料取代了光学玻璃成为眼镜片的主流材料。就传统树脂材料而言，ＰＭＭＡ具有较高的阿贝数和较低的双折射率，光透过时其色散程度很低，但是其折射率和冲击强度较低。ＣＲ－３９是早期最成功的光学树脂，具有很高的阿贝数，较好的抗冲击强度，做成树脂镜片可以通过ＦＤＡ测试（落球实验，美国镜片的检验标准），另外其变性温度很高，有利于镜片的后续加工。ＣＲ－３９树脂是由美国ＰＰＧ公司于１９４５年投放市场的，又名哥伦比亚树脂（Ｃｏｌｕｌｎｂｉａ Ｒｅｓｉｎ），是聚双烯丙基二甘醇碳酸酯的商品名称，单体的结构如下： 因为是烯丙基型双键，聚合活性低，需要高效引发剂如ＩＰＰ、ＥＨＰ引发才能聚合；由于是高度交联，其制品连续使用温度可以承受１００℃，短暂工作温度可以达到１５０℃。随着新型树脂材料的不断推出，ＣＲ－３９由于其折射率太低，在光学树脂领域所占的份额逐年降低，目前已经逐渐淡出中国的镜片市场。ＰＣ具有较高的折光指数，其优良的抗冲击性能受到了广大美国用户的肯定，占据着美国镜片市场的３０％，但是在中国的市场份额较低，最主要的原因是该树脂镜片的阿贝数较低，抗老化性能不好，另外镜片基材较软，不耐磨损。ＰＳ尽管有较高的折射率，但是由于其阿贝数较低、抗老化性能差和抗冲击性能差等多种原因，很少单独作为光学镜片的树脂材料，往往都是和其他材料复合使用。目前，国内市场使用最多的是ＭＳ。ＭＳ 的折射率高于ＣＲ－３９，阿贝数也比ＰＣ高，且该材料加工制备简单，价格比较便宜，受到了广大中国消费者的欢迎。ＮＡＳ 的折射 性能nd νd b b(nm)T%T%UV IPS L H Td R%α ρSR% BK-71.52640.3 9292 565 0.0742.53 光学玻璃SF-21.64340.4 8989 428 8.83.85 光学塑料 PM M A 1.4958-12<209291～922～380～10090～1002.00.71.190.2～0.6 PS 1.5931-15>1009060～702～370～90940.20.81.060.1～0.5 PC 1.5830-1420～1009070～8080～100701300.40.71.20.5～0.8 N A S 1.5734～35-1420～1009070～802～370～90900.80.71.070.2～0.6 PM M A 1.5640-1420～10089882～370～95900.80.81.090.1～0.5 PM M A 1.5058 20～10091902～31001401.01.21.3214nd ：折光指数， νd ：阿贝数， β:折射率温度系数， b ：双折射，T%UV ： UV 照射2000小时后的透光率，IPS ：冲击强度，LH ：洛式硬度，Td ：热变形温度, R%：饱和吸湿率, α：热膨胀系数， SR%：成型收缩率 表1 光学玻璃和光学树脂的性能比较 ■ 【伟星科技?树脂镜片创新论坛】 ■ 060 ■ China Glasses
有机高分子光电材料 课程编号：5030145 任课教师：李立东 学生姓名：李昊 学生学号：s2******* 时间：2013年10月20日
有机光电材料研究进展 摘要：本文综述了有机光电材料的研究进展，及其在有机发光二极管、有机晶 体管、有机太阳能电池、有机传感器和有机存储器这些领域的应用，还对有机光电材料的未来发展进行了展望。 关键词：有机光电材料；有机发光二极管；有机晶体管；有机太阳能电池；有机传感器；有机存储器 Abstract:This paper reviewed the research progress in organic optoelectronic materials, and its application in fields of organic light emitting diodes(OLED), organic transistors, organic solar cells, organic sensors and organic memories , but also future development of organic photoelectric materials was introduced. Keywords:organic optoelectronic materials; organic light emitting diodes(OLED); organic transistors;organic solar cells; organic sensors; organic memories 0.前言 有机光电材料是一类具有光电活性的有机材料，广泛应用于有机发光二极管、有机晶体管、有机太阳能电池、有机存储器等领域。有机光电材料通常是富含碳原子、具有大π共轭体系的有机分子，分为小分子和聚合物两类。与无机材料相比，有机光电材料可以通过溶液法实现大面积制备和柔性器件制备。此外，有机材料具有多样化的结构组成和宽广的性能调节空间，可以进行分子设计来获得所需要的性能，能够进行自组装等自下而上的器件组装方式来制备纳米器件和分子器件。近几年来，基于有机高分子光电功能材料的研究一直受到科技界的高度关注，已经成为化学与材料学科研究的热点，该方面的研究已成为21世纪化学、材料领域重要研究方向之一，并且取得了一系列重大进展。 1.有机发光二极管 有机电致发光的研究工作始于20 纪60 年代[1]，但直到1987 年柯达公司的邓青云等人采用多层膜结构，才首次得到了高量子效率、高发光效率、高亮度和低驱动电压的有机发光二极管（OLED）[2]。这一突破性进展使OLED 成为发光器件研究的热点。与传统的发光和显示技术相比较，OLED具有低成本、小体积、超轻、超薄、高分辨、高速率、全彩色、宽视角、主动发光、可弯曲、低功
光电化学传感器的应用研究进展 摘要：光电化学传感器是基于物质的光电转换特性确定待测物浓度的一类检测装置。光电化学检测方法灵敏度高、设备简单、易于微型化，已经成为一种极具应用潜力的分析方法。本文主要介绍光电化学传感器的工作机理、特点和应用，并对有代表性的实验进行了一定的讲述和总结。 关键词：光电化学；传感器 一、引言 20世纪70年代，人们就开始研究光照下半导体电极的电化学行为，并逐渐发展成为一门新学科——光电化学。目前，光电化学是当前电化学领域中十分活跃的一个研究方向，它是光伏打电池、光电催化、光解和光电合成等实际应用的基础。光电化学过程即光作用下的电化学过程，在光照射条件下，物质中电子从基态跃迁到激发态，进而产生电荷传递。与电化学反应相类似，在光电化学反应体系中也会产生电流的流动。因此，利用光电化学反应可以把光能转变成化学能或电能，通过其逆过程则可以把化学能或电能转换为光能。 待测物与光电化学活性物质之间的物理、化学相互作用产生的光电流或光电压的变化与待测物的浓度间的关系，是传感器定量的基础。以光电化学原理建立起来的这种分析方法，其检测过程和电致化学发光正好相反，用光信号作为激发源，检测的是电化学信号。和电化学发光的检测过程类似，都是采用不同形式的激发和检测信号，背景信号较低，因此，光电化学可能达到与电致化学发光相当的高灵敏度。由于采用电化学检测，同光学检测相比，其设备价廉。 二、光电化学的概述 1、光电化学的工作机理 要了解光电化学的工作原理，首先得研究光催化技术。光催化反应的本质是指在受光的激发后，催化剂表面产生的电子空穴对分别与氧化性物质和还原性物质相互作用的电化学过程。这里以半导体二氧化钛（TiO ）为例介绍一下光电化 2 学的工作原理。 半导体TiO 具有由价带和导带所构成的带隙，价带由一系列填满电子的轨道构 2 成，而导带是由一系列未填充电子的轨道所构成。当半导体近表面区在受到能量
姓名：高东阳 学号：1511090121 学院：化工与材料学院专业：化学工程与工艺班级：B0901 指导教师：张芳 日期： 2011 年12月 7日
半导体材料的研究综述 高东阳辽东学院B0901 118003 摘要：半导体材料的价值在于它的光学、电学特性可充分应用与器件。随着社会的进步和现代科学技术的发展，半导体材料越来越多的与现代高科技相结合，其产品更好的服务于人类，改变着人类的生活及生产。文章从半导体材料基本概念的界定、半导体材料产业的发展现状、半导体材料未来发展趋势等方面对我国近十年针对此问题的研究进行了综述，希望能引起全社会的关注和重视。 关键词：半导体材料，研究，综述 20世纪中叶，单晶硅和半导体晶体管的发明及其硅集成电路的研制成功，导致了电子工业革命；20世纪70年代初石英光导纤维材料和GaAs激光器的发明，促进了光纤通信技术迅速发展并逐步形成了高新技术产业，使人类进入了信息时代。超晶格概念的提出及其半导体超晶格、量子阱材料的研制成功，彻底改变了光电器件的设计思想，使半导体器件的设计与制造从“杂质工程”发展到“能带工程”。彻底改变人们的生活方式。在此笔者主要针对半导体材料产业的发展、半导体材料的未来发展趋势等进行综述，希望引起社会的关注，并提出了切实可行的建议。 一、关于半导体材料基础材料概念界定的研究 陈良惠指出自然界的物质、材料按导电能力大小可分为导体、半导体、和绝缘体三大类。半导体的电导率在10-3～ 109欧·厘米范围。在一般情况下，半导体电导率随温度的升高而增大，这与金属导体恰好相反。凡具有上述两种特征的材料都可归入半导体材料的范围。[1] 半导体材料（semiconductormaterial）是导电能力介于导体与绝缘体之间的物质。半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电的电子材料，其电导率在10（U-3）～10（U-9）欧姆/厘米范围内。[2]随着社会的进步以及科学技术的发展，对于半导体材料的界定会越来越精确。 二、关于半导体材料产业的发展现状及解决对策的分析 王占国指出中国半导体产业市场需求强劲，市场规模的增速远高于全球平均水平。不过，产业规模的扩大和市场的繁荣并不表明国内企业分得的份额更大。相反，中国的半导体市场正日益成为外资公司的乐土。[3]
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。
8 有机光电材料研究进展与发展趋势 ◆邱勇 (清华大学，北京100084） 摘要：本文综述了有机光电材料的研究进展，及其在有机发光二极管、有机场效应晶体管、有机太阳电池、有机传感器和有机存储器等领域的应用；介绍了清华大学在有机发光技术方面取得的进展。 关键词：有机光电材料，有机发光二极管，有机场效应晶体管，有机太阳电池 中图分类号：O62; O484 文献标识码：A 0 前言 有机光电材料是一类具有光电活性的有机材料，广泛应用于有机发光二极管、有机晶体管、有机太阳能电池、有机存储器等领域。有机光电材料通常是富含碳原子、具有大π共轭体系的有机分子，分为小分子和聚合物两类。与无机材料相比，有机光电材料可以通过溶液法实现大面积制备和柔性器件制备。此外，有机材料具有多样化的结构组成和宽广的性能调节空间，可以进行分子设计来获得所需要的性能，能够进行自组装等自下而上的器件组装方式来制备纳米器件和分子器件。 有机光电材料与器件的发展也带动了有机光电子学的发展。有机光电子学是跨化学、信息、材料、物理的一门新型的交叉学科。材料化学在有机电子学的发展中扮演着一个至关重要的角色，而有机电子学未来面临的一系列挑战也都有待材料化学研究者们去攻克。 1 有机发光二极管 有机电致发光的研究工作始于20纪60年代[1]，但直到1987年柯达公司的邓青云等人采用多层膜结构，才首次得到了高量子效率、高发光效率、高亮度和低驱动电压的有机发光二极管（O LE D）[2]。这一突破性进展使OLED 成为发光器件研究的热点。与传统的发光和显示技术相比较，OLED 具有驱动电压低、体积小、重量轻、材料种类丰富等优点，而且容易实现大面积制备、湿法制备以及柔性器件的制备。 近年来，OLED 技术飞速发展。2001 年，索尼公司研制成功13英寸全彩OLED 显示器，证明了OLED 可以用于大型平板显示；2002 年，日本三洋公司与美国柯达公司联合推出了采用有源驱动OLED 显示的数码相机，标志着OLED 的产业化又迈出了坚实的一步；2007 年，日本索尼公司推出了11英寸的OLED 彩色电视机，率先实现OLED 在中大尺寸、特别是在电视领域的应用 收稿日期：2010-7-2 修订日期：2010-8-25 作者简介：邱勇（1964-），男，清华大学教授、博士生导师，清华大学党委常委、副校长，“国家杰出青年科学基金”获得者，长江学者特聘教授，有机光电子与分子工程教育部重点实验室主任，国家“十一五”863“新型平板显示技术”重大项目总体专家组组长。长期从事有机光电材料、器件及产业化相关研究工作。
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(electroluminescenee , 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(orga nic 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
1. 引言 有机硼化学位移在发光材料上去的巨大进展，是因为强发光性和高的载流子迁移率。硼桥分子的结构是π共轭，而且易修饰，设计出一些不错的分子，并广泛应用在有机光电方面，如有机发光二极管[1-2]、有机场效应晶体管[3-5]、光敏材料[6-12]、成像材料[13]、传感器[14-19]。有机硼分子中，螯合配体的富π电子与硼部分的空p轨道结合，形成电子离域和刚性π共轭结构，这种环状结构不仅含有π共轭结构加强光发射，而且通过降低最低电子未占据轨道LUMO能级，从而改变电子态，增加电子亲和性。配体类型和取代基性质会影响到螯合物间π→π*的电子转移和激发过程时取代基到螯合基团的电子转移，对配体和硼中心的光物理和电学性质都有很大影响。在过去十年里，研究了许多硼配合物，如8-羟基喹啉化合物和2-吡啶苯化合物及其衍生物，它们的荧光效率高且范围宽，从深蓝色到近红色。有些有机硼化合物已经很好的作为有机光电材料的发光材料和电子转移材料。 在这篇综述中，我们主要介绍可用于有机光电材料的有机硼分子设计和性能研究，根据配体的不同将硼配合物分成几部分进行综述，并对该领域的发展前景进行了展望。本文给出有机硼化学物分子设计和有机光电材料应用的最基本观点，有机硼的分子结构和光电性质有待于进一步研究。 2. 有机光电器件 有机光电学领域主要涉及有机材料的电子结构、能量传递、电子转化、光电转化机理及相关器件的制备，是化学、材料和电子学科的高度交叉的研究方向[6-7]。目前，人们基于有机光电学原理制备了多种光电器件，其中有机半导体在有机发光二极管（organic light-emitting diodes, OLEDs）、有机场效应晶体管（organic field-effect transistors, OFET）、有机太阳能电池（organic solar cells,OSCs）等均展现了诱人的应用前景(如图1)。 图1.有机光电器件及应用：（a,b）有机发光二极管（c,d）有机场效应晶体管（e,f）有机太阳能电池 Fig.1 Applications of organic optoelectronic devices: （a,b）OLED（c,d）OFET（e,f）OPVC 1.1 有机场效应晶体管（OFETs） 自上1986年Tsumura, A.等人首次报导聚噻吩具有场效应性能以来[8]，OFET 相关的功能材料开发、器件制备工艺优化和多功能应用研究引起了国际知名科研院所的广泛关注。经过几十年的发展，OFET 的性能指标有了很大的突破，初步满足了在电子纸、传感器、射频标签、有源平板显示器的驱动等领域的应用需求[9-21]，相关研究逐渐成为学术界和工业界研究的前沿与热点方向，具有光明的前景[22-23]。 有机场效应晶体管是以有机化合物为半导体材料，通过电场来控制材料导电能力的有源器件。OFET的基本结构主要包括有机半导体层（ organic
基于咔唑的有机光电材料的设计、合成及性能刍议 基于咔唑的有机光电材料的设计、合成及性能刍议 摘要：有机光电材料具有电子与光子的产生、传输及转换的特点，可以用于有机半导体材料。根据功能可分为太阳能电池材料、有机电致发光材料、光敏材料、光折变材料、能量转换材料等。具有结构多样、材料性能便于调控、存储密度高、速度快、加工方便等优点。所以，在很多领域都得到了广泛应用。 关键词：咔唑有机光电材料设计合成性能 咔唑是一种重要的含氮芳杂环化合物，成本较低，具有特殊的生物特性与光电特性，与有机光电功能材料的性能比较符合。其本身具有较强的分子内电子转移功能，同时其热稳定性也比较突出。近些年，随着有机光电子学的成熟，对有机光电材料的研究与创新也取得了较大的成绩，催生出有机光电子产业的发展，促进了社会的发展和人们生活的改善。 一、卡唑类有机光电材料 有机光电材料通常含有氢、碳元素，再以氮、硫以及金属元素进行修饰的材料，从分子结构来看，具有大共轭体系。因此从结构可分为聚合物与小分子两种类型。和无机材料相比，其优点在于分子结构多样，可通过分子设计对材料的性能进行调控，满足了生活中对材料功能的需求；从材料性质上，光电反应速度快，存储的密度较高，便于加工。因其具有较多的优势，所以有机光电材料在有机场效应管、有机发光二极管、有机存储器及有机太阳能电池等领域有着广泛的应用。而咔唑类有机光电材料的优势更大，具有原料易得、成本较低的特点，在结构上属于刚性稠环，具有特殊的光电性能与生物性能。可以合成多种咔唑衍生物，满足多种功能材料需求的制备。咔唑分子的共轭体系较大，其衍生物及本本都具有较好的光电性质与热稳定性，因此在材料、医药、生物、农药、染料等领域的应用前景非常广阔。尤其是作为有机光电材料的功能性更强。 二、咔唑衍生物的合成及性能研究
光电探测器综述 摘要：近年来，围绕着光电系统开展了各种关键技术研究，以实现具有高集成 度、高性能、低功耗和低成本的光电探测器（Photodetector）及光电 集成电路（OEIC）已成为新的重大挑战。尤其是具有高响应速度，高量 子效率和低暗电流的高性能光电探测器，不仅是光通信技术发展的需 要，也是实现硅基光电集成的需要，具有很高的研究价值。本文综述了 近十年来光电探测器在不同特性方向的研究进展及未来几年的发展方 向，对其的结构、相关工艺和制造的研究具有很重要的现实意义。 关键词：光电探测器，Si ,CMOS Abstrac t: In recent years, around the photoelectric system to carry out the study of all kinds of key technologies, in order to realize high integration, high performance, low power consumption and low cost of photoelectric detector (Photodetector) and optoelectronic integrated circuit (OEIC) has become a major new challenge. Especially high response speed ，high quantum efficiency, and low dark current high-performance photodetector, is not only the needs for development of optical communication technology, but also realize the needs for silicon-based optoelectronic integrated,has the very high research value.This paper reviews the development of different characteristics and results of photodetector for the past decade, and discusses the photodetector development direction in the next few years,the study of high performance photoelectric detector, the structure, and related technology, manufacturing, has very important practical significance. Key Word: photodetector, Si ,CMOS 一、光电探测器 概念 光电探测器在光通信系统中实现将光转变成电的作用，这主要是基于半导体材料的光生伏特效应，所谓的光生伏特效应是指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。（光电导效应是指在光线作用下，电子吸收光子能量从键合状态过度到自由状态，而引起材料电导率的变化的象。即当光照射到光电导体上时，若这个光电导体为本征半导体材料，且光辐射能量又足够强，光电材料价带上的电子将被激发到导带上去，使光导体的电导率变大
有机光电材料就业方向 培养要求： 该专业主要学习光学、机械学、电子学及计算机科学基础理论及专业知识，了解光电信息技术的前沿理论，把握当代光电信息技术的发展动态，具有研究开发新系统、新技术的能力，接受现代光电信息技术的应用训练，掌握光电信息领域中光电仪器的设计及制造方法，具有在光电信息工程及相关领域从事科研、教学、开发的基本能力。 光电信息科学与工程专业就业排名统计 光电信息科学与工程专业就业前景怎么样？根据83份就业数据分析出：光电信息科学与工程专业在所有 1099个专业中，就业排名第879；光电信息科学与工程专业在工学170个专业中，就业排名第123；光电信息科学与工程专业在电子信息类16个专业中，就业排名第13。除了光电信息科学与工程专业之外，小编建议参考下下面几个就业前景也不错的专业(按照就业热度排名)： 就业排名专业名称所属类别就业热度 1 信息工程电子信息类 148878 2 电子信息工程电子信息类 22412 3 通信工程电子信息类 10387 4 电子科学与技术电子信息类 7653
5 电信工程及管理电子信息类 4017 6 医学信息工程电子信息类 3327 7 电子封装技术电子信息类 1246 8 电子信息科学与技术电子信息类 609 9 集成电路设计与集成系统电子信息类 399 10 微电子科学与工程电子信息类 340 2光电信息科学与工程专业就业区域和方向统计 光电信息科学与工程专业就业方向有哪些？哪个地区需求量比较大？根据83份就业数据分析出： 需求光电信息科学与工程专业最多的地区是深圳，占24%； 需求光电信息科学与工程专业最多的方向是电子技术/半导体/集成电路，占28%。 除了上述就业地区和方向外，光电信息科学与工程专业在下面地区和方向中也特别受欢迎： 一、光电信息科学与工程专业就业方向分布 排名方向占比 1 电子技术/半导体/集成电路 28% 2 通信/电信/网络设备 18% 3 仪器仪表/工业自动化 13% 4 医疗设备/器械 8%
第一章绪论 1. 1功能包装材料的发展 人类进行包装活动的历史悠久，甚至可以追溯到人类产生之初，但包装实际上形成产业的时间并不长。尤其是作为现代包装行业，还是在世界工业革命之后。世界资本主义兴起并将电子、化工、机械、生物工程、能源开发等现代科技应用于开发新包装是20世纪30年代末开始的。包装随着人类的进化、社会的变革、生产的发展和科学技术的进步逐渐发展起来。 功能材料是1965年美国贝尔实验室的J.A.Momrton博士提出的。他提出此概念后得到了世界各国学者的广泛认同，并从此在世界范围内掀起了一股功能材料研究的热潮。经过近50年的发展，功能材料的研究已取得了累累硕果。 功能材料是指具有特殊功能的材料，包括光电性能、磁性能、热性能、力学性能、声性能以及化学性能、生物性能和环境性能等。现在功能材料已广泛应用与信息记录材料、光电材料、阻尼材料、阻燃隔热材料、功能陶瓷、环境材料以及生物医药材料和包装材料等众多领域。 世界塑料包装材料发展趋势是向高效、节能、环保方向发展。利用现在加工技术，将各种材料的功能巧妙的组合在一起，形成具有多功能的高阻隔性复合包装材料迅速风靡世界。这类包装材料适应不同的市场需求，可以实现诸如高阻隔性、保香性、保鲜性、环境降解性、抗菌性、可食性、防伪性、缓释性、抗静电性、阻燃性、耐高温性、耐低温性、抗老化性等不同功能以及他们之间的选择性组合。 随着高分子合成技术的不断改进以及新型高分子复合材料的大量开发，促使综合性能优异的工程塑料在包装领域的应用已成为包装研究的主要方向。所谓功能性包装材料就是以包装材料自身的性能为主，在有关技术领域发挥高水平功能的材料。功能性包装材料在复合材料或普通功能材料的基础上包含了化学、生物、环境等性能在内的可以满足某些特殊物理特性的特殊材料。不同的产品包装需要不同的功能性包装材料。 功能性包装材料具有同类包装材料所不具有的特殊性能。比如，一般的塑料薄膜阻隔性能比较差，而阻隔性塑料薄膜则具有很好的阻隔性，可应用于对材料
一、全球OLED产业概况 有机发光显示器（Organic Lighting Emitting Display，OLED）是指有机半导体材料在电场作用下发光的技术，OLED为全固态结构，主动发光，无需背光源，被业内人士称为“梦幻般的显示技术”，是最有发展前景的新型显示技术之一，也是国际上高技术领域的一个竞争热点。与液晶显示器（LCD）相比，OLED具有许多优点，如高亮度、高对比度、超轻期薄、响应时间短、无视角限制、低功耗、抗震性能好、工作温度范围宽、能实现柔软显示等。根据驱动方式不同，OLED可分为2种，一种是无源驱动型OLED（PMOLED），一种是有源驱动型OLED （AMOLED）。目前，全球中、小尺寸PMOLED技术现已成熟，产品主要应用于手机副屏、MP3、仪器仪表等，预计未来全球PMOLED的年出货量将维持在5000万支左右。AMOLED 显示市场也呈现出强劲的发展势头，中小尺寸的AMOLED技术日益成熟，诺基亚、LG、三星已推出了多款AMOLED屏手机，索尼、LG也都相继推出了其AMOLED电视。三星移动显示(Samsung Mobile Display)部门科技长Sang-Soo Kim 在2010年5月25日由信息显示学会(Society for Information Display，SID)所举办的年会上发表主题演讲时指出，AMOLED可望在2015年成为大尺寸电视机的主流技术。Kim表示，AMOLED可望继LED、3D技术之后成为电视机市场的成长动能来源，届时采用的生产线将由目前的4.5代跃升至8代。在移动显示应用方面，Kim预估OLED的渗透率将由2010年的8.2%跳升至2015年的53%。由于具有可大面积成膜、功耗低等特性，OLED还是一种理想的平面光源，在节能环保型照明领域具有广泛的应用前景。随着技术的不断成熟，OLED照明市场现在已经开始启动，国外3大照明公司欧司朗（OSRAM）、飞利浦（Philips）、通用电气(GE)都有OLED照明的量产计划。根据权威市场调研机构Display Search 2009年 发布的数据预测，预计2016年OLED在显示领域的产值将达到87亿美元，在照明领域的产值将达到60亿美元。实现大尺寸OLED技术的突破和产业化是未来OLED产业的发展趋势 目前全球OLED技术较为发达的国家和企业都给予OLED产业充分的重视比如日本、韩国等国政府都给予了本国OLED产业巨大的支持；全球显示领域的主要企业，如三星、LG、索尼等均对OLED技术及其未来应用十分重视，投入巨资进行技术和产品开发并取得了 初步成果，并试图通过掌握核心技术来推动本国OLED产业的迅猛发展。 二、我国OLED产业发展现状 我国从20世纪90年代开始进行OLED材料、器件以及量产工艺的研发。在过去几年里，我国OLED技术研究水平上升很快，介入的科研机构和企业也越来越多，主要包括清华大学、华南理工大学、吉林大学、上海大学、南京邮电大学、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、中科院化学所、昆山维信诺显示技术有限公司（以下简称“维信诺公司”)、四川虹视显示技术有限公司、彩虹集团、上海天马微电子有限公司、京东方科技集团股份有限公司、广东中显科技有限公司等。其中，以清华大学和维信诺公司为代 表的一批科研院校和企业通过不断创新实现了多项OLED技术的突破，使我国OLED整体技术达到国际先进水平，并且在多项关键技术方面达到了国际领先水平，例如清华大学成功解决了高亮度、抗电磁干扰、抗震动和抗力学冲击等关键技术问题，将OLED经过多年的不懈努力，我国OLED产业实现了全套量产工艺的开发，大规模产业化由理想变为现实。清华大学和维信诺公司、四川虹视显示技术有限公司、彩虹集团也相继投建了PMOLED生产线，并且已经取得了阶段性的成果。例如，2008年，清华大学和维信诺公司依靠自主技术建设的国内第一条PMOLED大规模生产线在江苏昆山建成投产，标志着中国新型平板显示技术领域通过多年的自主创新，已取得重大突破，显示产业由“中国制造”开始走向“中国创造”。发展大尺寸AMOLED、OLED照明、OLED柔性显示是未来全球OLED产业发展的重点和热