有机光电功能材料

2016年 3月上 世界有色金属45基于三苯胺类化合物的有机光电功能材料合成及性能分析姜姗姗󰀁，王恩通，翟言强󰀁（吕梁学院　化学化工系，山西　吕梁　０３３０００）摘 要：三苯胺类化合物具有良好的光电传导性能，是合成有机光电功能材料的良好的功能原料。研究基于三苯胺类化合物的有机光电功能材料合成方法并通过实验分析方法进行性能测试。分析了三苯胺类化合物的有机光电功能材料的基本原理和合成方法，然后进行了实验分析，实现有机光电功能材料的稳态性和光电传导性能测试，研究得出，采用该合成方法得到的有机光电功能材料性能稳定，质量优越，具有较好的应用价值。关键词：三苯胺类化合物；有机光电功能材料；合成；中图分类号：Ｏ６５６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１６）０５－００４５－２Synthesis and properties of organic optoelectronic materials based on the analysis of three aniline compoundsJIANG󰀁Shan-shan,WANG󰀁En-tong,ZHAI󰀁Yan-qiang（Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｌｖｌｉａｎｇ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｌｖｌｉａｎｇ　０３３０００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ａｎｉｌｉｎｅ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｔｅｓｔ．　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ　ｃｏｍｐｏｕｎｄ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ　ａｎｄ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｍｅｔｈｏｄｓ，　ｔｈｅｎ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ，　ｒｅａｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｉｓ　ｓｔｅａｄｙ　ａｎｄ　ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｔｅｓｔ，　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｔｕｄｙ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｇｅｔ　ｏｒｇａｎｉｃ　ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ｓｔａｂｌｅ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，　ｓｕｐｅｒｉｏｒ　ｑｕａｌｉｔｙ，　ａｎｄ　ｈａｓ　ｇｏｏｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｖａｌｕｅ．Keywords: ｔｈｒｅｅ　ａｎｉｌｉｎｅ　ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ；ｏｒｇａｎｉｃ　ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ；ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ；三苯胺类化合物有良好的导电和光电传导性能，不易受一般酸碱腐蚀，可作为高级的有机光电功能材料。三苯胺类化合物是一种带光泽的银灰色过度金色，三苯胺类化合物不与稀盐酸形成离子型纤维素，三苯胺类化合物通过维素醚 CMC-Li产生化学分解作用，结合羟丙基甲基纤维形成良好的有机光电功能材料[1]。三苯胺类化合物可以从羧甲基纤维素盐中用离子液体溶解分离方面提取纤维素，进行金属配合物的合成，三苯胺类化合物的化学材料合成，将在涂料、电池、航天航空材料等领域都具有较好的应用价值，相关的材料合成方法受到人们的关注[2]。本文研究三苯胺类化合物的有机光电功能材料合成方法并通过实验分析方法进行性能测试。首先分析了三苯胺类化合物的有机光电功能材料的基本原理和合成方法，然后进行了实验分析，实现有机光电功能材料的稳态性和光电传导性能测试，研究得出，采用该合成方法得到的有机光电功能材料性能稳定，质量优越，具有较好的应用价值。1 材料性能及合成原理分析三苯胺类化合物可结晶出针状的水合氯氧化三苯胺类化合物HfOCl2·8H2O晶体，三苯胺类化合物有良好的抗腐蚀性能，三苯胺类化合物的微晶纤维素溶解前后红外光谱性状一致，三苯胺类化合物离子液体在溶解过程中没有改变纤维素的结构，三苯胺类化合物离子液体溶解前后红外光谱性状一致，具有较好的热稳定性和化学稳定性。三苯胺类化合物离子液体可以进行嘧啶类衍生物的镍催化合成和利用，随着温度升高可促进收稿时间：２０１６－０２基金项目：吕梁学院校内基金（ＺＲＸＮ２０１４１０）作者简介：姜姗姗，生于１９８６年，女，山西吕梁人，硕士研究生，助教。工作单位：吕梁学院。研究方向：有机合成及有机光化学。通讯地址：山西省吕梁市离石区学院路一号人事处。联系方式：ｆｙｊｓｆ＠ｆｏｘｍａｉｌ．ｃｏｍComprehensive综合世界有色金属 2016年 3月上46纤维素在离子液体中的溶解度，对CMC-Li 溶液具有较好的光电化学吸收功[3-5]。三苯胺类化合物通过加入 45mmol/L乙酸甲酯获得的铝沉积层，随着过电位的增加对Emim]Cl/AlCl3具有较好的平整光滑性，说明采取合适的温度可以提高咔唑类衍生物离子液体溶解纤维素的效率。通过上述分析，得到三苯胺类化合物的化学结构模型如图1所示。图1󰀁三苯胺类化合物的化学结构模型根据图1可见，三苯胺类化合物的电子构型是( Xe)4f145 d26s2，三苯胺类化合物有机光电功能材料在盐酸酸化的四氯化三苯胺类化合物溶液中可结晶出针状的水合氯氧化三苯胺类化合物HfOCl2·8H2O晶体。由一种“V”形分子 POM相连就得到有机光电功能材料UiO-66(Hf)材料，以此作为有机光电功能材料的雏形。三苯胺类化合物合成有机光电功能材料的化学反应过程描述如图2所示。图2󰀁新方法合成有机光电功能材料的化学反应过程2 实验部分与性能分析根据上述化学反应原理，进行三苯胺类化合物合成有机光电功能材料的化学反应的实验分析和性能测试。本文采用一种适合于有机光电功能材料的光电传导性能检测的传感器作为实验器件，如图3所示。研究有机光电功能材料通过三苯胺类化合物合成后的化学稳定性，基于上述三苯胺类化合物有机光电功能材料化学结构，用乙腈溶剂浇铸苯环得到相同POM-2POSS的三苯胺类化合物有机光电功能材料，根据Hf-FUM共聚物的物理特征得到晶胞的空间群F23，利用膜样品的 XRD和联苯二甲酸（H2BPDC）替代四个衍射峰对苯二甲酸合成的有机光电功能材料的C=O 键和 C-O进行稳定性分析。有机光电功能材料的稳定性分析结果如图3所示。图3󰀁有机光电功能材料的稳定性分析结果根据图3分析结果，用C3, C2-α, C2-β表示有机光电功能材料中低场到高场的超声噪声，maxY为有效低场双重峰的峰值点，通过对比不同的电阻特性下的材料导电性来进行材料性能比较，得出三苯胺类化合物材料对光电的传导功能。使用统计信息处理方法来进行分析，需要CMC-X 溶解在相同质量的了混合液 PEO才能达到预设的测量误差5%±，才能保证统计实验分析的置信度，选取了四种不同浓度的有机光电功能材料二价[Hf6O4(OH)4]12+离子，在2%的 PEO溶液进行分析，根据幂率公式分析传导性能，结果见表1。表1 不同的电阻特性下的材料导电性分析待检测有机光电功能材料有机溶剂/mV电极D1D2D3D4D5峰值/mV4510−×11.245.523.267.734.223.54810−×11.343.526.169.231.412.241810−×13.142.228.360.330.111.1上述结果进行整理分析，得到统计结果如图4所示，从表1和图4 中可以看出，有机光电功能材料的离子溶液体积达到一定值(23 mL)之后，CMC-Li 分别与质量分数为 CMC-X:PEO=0:1进行化合反应，导电性能不再明显下降，说明采合成方法得到的材料的化学稳定性。-150-100-50050100-330-320-310-300-290-280I/nAEsb/mV材料1材料2材料3材料4图4󰀁基于三苯胺类化合物的有机光电功能材料的光电传导性能分析3 结语本文研究基于三苯胺类化合物的有机光电功能材料合成方法通过实验分析方法进行性能测试。通过原理分析和实验，实现有机光电功能材料的稳态性和光电传导性能测试，研究得出，采用该合成方法得到的有机光电功能材料性能稳定，质量优越，具有较好的应用价值。[1]󰀡王娟,夏树伟,于良民.Pb(II)水合结构的密度泛函及分子动力学研究[J].化学学报,2013,71:1307-1312.[2]󰀡吴迎亚,蓝兴英,高金森.基于DEM模拟的气固鼓泡床内流场间歇性及颗粒相干结构的分析[J].化工学报,2014,65(7):2524-2532.[3]󰀡郝莹,张洋,何金林,等.半乳糖胺修饰阳离子型刷形嵌段共聚物的合成与表征[J].化学学报,2014,72:569-576.[4]󰀡薛景新.腹腔镜精索静脉高位结扎术配合活血生精汤治疗精索静脉曲张合并精液异常的临床研究[D].济南:山东大学,2012.[5]󰀡余承涛,韩理理,包建娜,等不同构型聚乳酸共混体系的立构复合结晶研究进展[J].化工学报,2016,67(2):390-396.󰀡Comprehensive综合

Design, Fabrication, and Performance Investigation of Organic

Optoelectronic Devices

Chong-an Di

ABSTRACT

Organic optoelectronic materials and devices, which is also called „plastic electronics‟, attrached

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

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；

CdonluminescentpropertiesofCaTiO3Pr3+[刊,中]/沈

雷军(包头稀土研究院.内蒙古,包头(014010)),赵增祺

//发光学报.―2007,28(1).―7478

采用高温固相反应合成CaTiO3Pr3+、Zn2TiO4、Ca0.7Zn0.3xCdxTiO3Pr3+(x=0.01,0.03,0.05,0.07,0.09,0.1)红色

系列粉末状发光材料。经X射线衍射检测其结构,CaTiO3结

构为正交晶系,其结果与JCPDS标准卡(42-423)相符。

Zn2TiO4结构属立方晶系,结果与JCPDS标准卡(25-

1164)一致。Ca0.7Zn0.3-xCdxTiO3Pr3+(x=0.01,0.03,

0.05,0.07,0.09,0.1)由两种物相组成,一种为CaTiO3,另

一种为Zn2TiO4。检测了材料的激发光谱和发射光谱,给

出了分析结果。图7表1参10(杨妹清)

TN104.32007043842BaSi2O5Pb荧光粉表面性能的改善=Surfacemodifica

tionofBaSi2O5:PbPhosphor[刊,中]/杨庆华(南京工业大

学材料科学与工程学院.江苏,南京(210009)),李李泉

//发光学报.―2007,28(1).―8387

针对BaSi2O5Pb荧光粉光衰较大的缺点,提出了基

于液相的表面处理方法,且在较高值下进行,通过将荧光

粉加入Ba2+离子溶液,使得溶液中Ba2+离子在粉表面富

集,再经过滤、灼烧等后处理,得到处理后的BSP粉,对其

进行发光性能测试,结果表明,处理后的荧光粉发光性能

有明显改善,光通维持率明显提高。图2表3参11(杨妹

清)

TN104.32007043843白光LED用红色荧光粉Gd2Mo3O9Eu3+的制备及表征

=Preparationandpropertiesofredemittingphosphor

Gd2Mo3O9Eu3+forwhiteLEDs[刊,中]/张国有(内蒙