《新型水/醇溶性p/n-型共軛聚合物及疊層發光器件》是依託華南理工大學，由楊偉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型水/醇溶性p/n-型共軛聚合物及疊層發光器件
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：楊偉
- 依託單位：華南理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
設計合成水/醇溶性n-型S,S-二氧二苯並噻吩-吡啶鎓鹽聚合物及p-型兩性平面三苯胺類聚合物。調控n-型聚合物的LUMO能級，使之與p-型聚合物的的HOMO能級相匹配，形成本體異質結型電荷轉移複合體，作為連線兩個或多個獨立高分子發光單元的載流子產生層。利用水溶性p/n-型聚合物與發光聚合物溶劑交叉的特點，用溶液法成膜工藝進行疊層聚合物電致發光器件製作的全新嘗試。用水/醇溶性兩性p-型聚合物作為空穴注入/傳輸層，以消除PEDOT:PSS中高分子酸對器件壽命的負面影響，改善聚合物電致發光器件的效率和壽命。通過調整疊層器件中每個獨立發光單元的發光顏色實現疊層器件的白光發射；通過最佳化載流子產生層實現功率效率的倍增，為彩色顯示和白光照明的套用奠定基礎。
結題摘要
有機/高分子電致發光器件（O/PLEDs）具有主動發光、超輕薄、對比度好、視角寬、回響速度快、能耗低等特點。基於白光O/PLED的新型固體光源具有高效能、低能耗、安全、環保、色彩豐富等諸多優異特性。高分子發光材料具有良好的成膜性，可通過旋塗、噴墨列印等溶液加工的方式實現大面積製備，有助於進一步降低製造成本，實現商業化生產。基於多個獨立發光單元的疊層有機電致發光器件可以實現更高的電流效率和更長的壽命。 我們設計合成了水/醇溶性n-型S,S-二氧二苯並噻吩-吡啶鎓鹽小分子及聚合物、p-型三苯胺類聚合物。通過調控n-型聚合物的LUMO能級，使之與p-型聚合物的的HOMO能級相匹配，形成電荷轉移複合體，作為連線兩個獨立聚合物發光單元的載流子產生層。利用水/醇溶性p/n-型聚合物與發光聚合物溶劑交叉的特點，使得在製備過程中免受溶液加工的限制，為溶液法成膜工藝進行疊層聚合物電致發光器件的製作提供材料基礎；通過最佳化載流子產生層實現疊層器件發光效率的倍增。研究表明： 水/醇溶性n-型 S,S-二氧二苯並噻吩-co-芴-吡啶鎓鹽共聚物(PFSOPyCl)、芴-co-聯吡啶鎓鹽共軛小分子(FpyBr), 可作為疊層發光器件電荷產生中間層的電子產生層(LUMO：-4.0eV)；醚溶性p-型含寡聚醚側鏈的三苯胺類聚合物PTPA(O)-P、PTPA(O)-Cz可作為電荷產生中間層的空穴產生層（ HOMO：-5.2-4.9 eV）。用醇溶性吡啶嗡鹽小分子FPyBr(LUMO:4.0 eV)為n-型材料，不同HOMO能級的三苯胺衍生物作為p-型材料，製備疊層發光器件電荷產生中間層。基於PTAP-Cz和PTPA-P 的電荷產生層都出現了大電流（80-200mA cm-2），而參比器件的電流小於1mA cm-2, 說明電荷產生層實現了有效的電荷產生。 基於三苯胺衍生物做為電荷產生層的溶液加工型疊層發光器件的亮度和效率與理論計算值非常吻合。說明電荷產生層實現了高效的電荷產生，並能夠使上/下兩個單層器件串聯起來，產生的電荷有效注入到相應的發光層中。疊層器件的啟亮電壓是兩個單層器件電壓之和，其最大發光效率高於兩個單層器件之和，達到了發光效率倍增的效果。已發表SCI 論文 23 篇、申請中國發明專利 3 項。 培養了2名博士、2名博士生在讀。
