光电材料与器件
光电材料与器件是研究光能与电能相互转化的关键材料和设备。光电材料与器件广泛应用于太阳能电池、光电探测器、光电显示器、光通信等领域，对于实现可再生能源和信息技术的发展具有重要意义。
太阳能电池是光电材料与器件的典型应用之一。太阳能电池利用光照产生的光生电子和空穴来产生电流，将光能转化为电能。光电材料在太阳能电池中起着关键作用，它们具有良好的光吸收、载流子传输和电荷分离的性能。常用的光电材料有硅、铜铟镓硒等。光电器件中的关键组成部分是p-n结，当光照射到p-n结时，光生电子和空穴在电场力的作用下被分离，形成电流。
光电探测器是光电材料与器件的另一个重要应用。光电探测器可以将光信号转化为电信号，用于光信息的探测和测量。常用的光电探测器有光电二极管、光敏电阻、光电倍增管等。在光电材料方面，要求具有较高的光吸收能力和光电转换效率。在器件设计方面，要求具有较高的响应速度和低的暗电流。光电探测器在光通信、图像传感、儿童玩具等领域有广泛的应用。
光电显示器也是光电材料与器件的重要应用之一。光电显示器利用光电材料的光致发光性质来实现对光信号的显示。其中，有机发光二极管（OLED）是光电显示器的代表。OLED具有自发光、可弯曲、色彩饱和度高等优点。光电材料在OLED中起到发光材料的作用，常用的有机发光材料有蓝色、绿色和红色等。光电器件中的关键组成部分是发光层，当电流通过发光层时，发光层会发出光，实现对光信号的显示。
综上所述，光电材料与器件是光能与电能转化的关键材料和设备。太阳能电池、光电探测器和光电显示器是光电材料与器件的重要应用。这些应用的发展有助于推动可再生能源和信息技术的发展，具有重要的科学研究价值和应用前景。
发光二极管材料与器件的历史、现状和展望＊
方 志 烈
(复旦大学分析测试中心 上海 200433)
摘 要 文章介绍了发光二极管材料和器件的研究、开发的历史,概述了发光二极管技术的发展现状和进展.通过与其他类型光源的比较,向读者展示了发光二极管未来的重要地位和光明前景.发光二极管的最近的成就是实现了有色光方面的成功应用.高功率白色发光二极管已开始应用于便携式和特殊照明.而在通用的照明领域要成功地应用发光二极管,则需要通过性能和价格方面的继续突破来实现.关键词 发光二极管,发光二极管技术,固体光源,半导体照明,发光二极管显示
Futureapplicationsoflightemittingdiodes
FANGZhi-Lie (CentreofAnalysisandMeasurement,FudanUniversity,Shanghai 200433,China)
Abstract Anoverviewoflightemittingdiode(LED)technologyisgiven,includingapreviewofthefuturepotentialof
LEDsincomparisonwithothertypesoflightsources.RecentachievementshaveresultedinsubstantialLEDutilizationincoloredlightapplications.HighpowerwhitelightLEDsarebeginningtobeutilizedinportableandspecialtyapplica-tions.GeneralilluminationusingLEDscanbeexpectedinthefutureassumingcontinuingbreakthroughsinperformanceandcost.
Keywords lightemittingdiode,LEDtechnology,solidstatelightsource,semiconductorlighting,LEDdisplay
第１６卷第１期 ２００６年３月 湖南工程学院学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｕｎａｎ ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｖｌ０１．１６．Ｎｏ．１ Ｍａｒ．２００６
有机电致发光器件及其发光机理
赵光强，何英旋，潘艳芝，戴小玉
（湖南大学应用物理系。湖南长沙４１００８２）
摘要：有机电致发光器件是近年来国际上研究的一个热点，发展非常迅速．文章概述了有机电致发光
（ＥＬ）器件的材料与结构，特别对其发光机理进行了详细介绍，展望了器件未来的发展趋势， 关键词：电致发光器件；材料；结构；发光机理
中图分类号：ＴＮ３８３．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１—１１９Ｘ（２００６）０１—００７３—０４
０引 言
一般来说，有机电致发光的研究始于２０世纪
６０年代．１９６３年，美国纽约大学的Ｐｏｐｅ首次实现有 机晶体蒽单晶的电致发光，此后，各种新型有机材料
被开发出来，多种器件结构相继建立，如自光
ＯＬＥＤ，透明柔性ＯＬＥＤ，多色ＯＬＥＤ，自组装技术制 作的ＯＬＥＤ等等．近年来，日益增多的研究小组进 入这个领域，目前，已获得了高发光效率的红、绿、蓝
三色器件，器件的最大发光亮度已超过ｌ０ ｃｄ／ｍ ，
最高外量子效率和发光效率分别达到了１９％和６０
ｌｍ八 ．
１有机电致发光材料与器件结构
１，１有机发光材料 有机电致发光器件所用的材料主要有：发光材
料、载流子传输材料和电极材料．作为有机电致发光
器件核心的发光材料可分为以下几类： Ａ．小分子有机化合物：这类材料具有高的荧光
效率，并且可以通过真空沉积法成膜． Ｂ．金属络合物：其中典型的以８一羟基喹啉络
合物（Ａｌｑ３）为代表，这类材料除可作为ＥＬ的发光
材料外，还可作为电子传输材料，大都通过蒸镀法成
膜． Ｃ．有机聚合物材料：聚合物作为一类发光材料
是目前研究最多的电致发光材料，主要有聚对苯乙
炔ｐｏｌｙ（Ｐ—ｐｈｅｎｙｌｅｎｅＶｉｎｙｌｅｎｅ）（ＰＰＶ）及其衍生物
高分子发光材料
有机发光材料与无机发光材料相比，以其易合成、易加工、成本低、质轻、
发光颜色全等特点越来越受到关注。近几年以有机发光材料制备的发光器件已
临近应用阶段，成为当前流行的液晶显示器件的强力竞争对手。目前研究比较
活跃的有聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯、聚芴【7】等。
2.1高分子光致发光材料
2．1.1简介
高分子光致发光材料是将荧光物质(芳香稠环、电荷转移络合物或金属)引
入高分子骨架的功能高分子材料。高分子光致发材料均为含有共轭结构的高聚
物材料。
2．1.2发光机理
高分子在受到可见光、紫外光、X一射线等照射后吸收光能，高分子电子
壳层内的电子向较高能级跃迁或电子基体完全脱离，形成空穴和电子．空穴可
能沿高分子移动，并被束缚在各个发光中心上，辐射是由于电子返回较低能量
级或电子和空穴在结合所致。高分子把吸收的大部分能量以辐射的形式耗散，
从而可以产生发光现象[8]。
2．1.3分类
按照引入荧光物质而分为三类
2．1.3．1高分子骨架上连接了芳香稠环结构的荧光材料，应稠环芳烃具有
较大的共轭体系和平面刚性结构，从而具有较高的荧光量子效率。其中广泛应
用的是芘的衍生物，如图1。
图1 芘的衍生物
2．1.3．2共轭结构的分子内电荷转移化合物有以下几类
2.1.3.2．1两个苯环之间以一C=C一相连的共轭结构的衍生物[9]如图2。吸
收光能激发至激发态时，分子内原有的电荷密度分布发生了变化。这类化合物是荧光增白剂中用量最大的荧光材料，常被用于太阳能收集和染料着色。
图2 共轭结构的衍生物
2 .1.3.2 .2香豆素衍生物[10-12]如图3。在香豆素母体上引入胺基类取代基可调节荧光的颜色，它们可发射出蓝绿岛红色的荧光，已用作有机电致发光
材料。但是，香豆索类衍
生物往往只在溶液中有高的量子效率，而在固态容易发生荧光猝灭，故常以混合掺杂形式使用。
图3 香豆素衍生物
2．1.3．3高分子金属配合物发光材料，许多配体分子在自由状态下并不发
光，但与金属离子形成配合物后却能转变成强的发光物质。8一羟基喹啉与
