《離子自組裝構築可調控發光液晶薄膜材料》是依託上海交通大學，由路慶華擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：離子自組裝構築可調控發光液晶薄膜材料
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：路慶華
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著平板顯示技術的不斷發展，作為OLED光源，製備具有高偏振發光比率的有機發光薄膜成為新型平板顯示技術的關鍵材料和核心技術。本項目通過離子自組裝技術進行多組分組裝，將發光結構單元、液晶結構單元以及光敏單元與聚合物材料進行組裝以構築具有液晶特性的有機發光薄膜，利用光致取向技術和聚合物材料的液晶相態特點誘導發光結構單元高度取向排列。通過設計不同的化學結構重點掌握偏振有機發光的調控機制，為高性能OLED發光薄膜的製備開拓新思路，提供理論和技術支持。
結題摘要
偏振發光薄膜材料在液晶顯示、數據存儲、量子通信、立體顯示、彩色像投射等領域具有巨大的套用價值。特別是對於液晶顯示器，為了獲得所需的偏振光，需要在面光源前面增加一層偏振膜，結果只有40%的光能夠通過，而其餘的60%的被阻隔，從而造成大量電能的浪費，因此研究開偏振發光光源是降低液晶顯示器能耗的關鍵。本項目的研究目的就是探索簡單和環保的有機聚合物螢光偏光膜的製備方法，為此需要研究有機發光基團的有序化排列，研究在保證不發生螢光淬滅的條件下，提高在固體中發光單元的螢光效率；研究多組分、多功能單元的離子共組裝，構築具有液晶特性的有機發光薄膜。我們還將研究圓偏振螢光膜的製備方法。圓偏振光可以通過1/4斬波片轉化為線性偏振光，因此新的研究內容豐富了偏光膜製備的途徑。 項目執行過程中取得如下結果：（1）離子自組裝螢光膜，藉助外部刺激實現線偏振發光：將聚電解質和帶相反電荷的功能單體在水溶液混合組裝，生成具有有序結構的自組裝體。組裝體被重新溶解後旋塗成膜，通過表面摩擦或偏振光輻照等外部刺激，可以實現發光單元的有序化排列，進而獲得偏光發光膜。其中含液晶相態發光膜具有“熱致增強效應”，可進一步放大螢光偏振度，因此我們獲得了偏振度高達6.0的有機螢光膜，是目前文獻報告的最高偏振度值；（2）手性單元與發光單體離子自組裝，通過手性傳遞實現圓偏振發光：將帶有相反電荷的發光單體四苯乙烯（TPE）衍生物與手性單體聯二萘酚（BNP）衍生物在水溶液中沉澱離子組裝，形成離子化合物對映異構體。我們發現手性光學特性從BNP向非手性的發光單元TPE傳遞，從而誘導TPE圓偏振發光，這種組裝體不需要外部刺激，自身實現發光單元的有序排列；（3）膽甾型液晶和發光單元化學鍵橋鏈，液晶螺旋結構誘導圓偏振光輸出：將發光單元（TPE衍生物）和膽甾型液晶共價連線，利用後者自然形成螺旋結構的特徵，實現對發光單元發射光的自動調節。發現溫度可以控制膽甾型液晶組裝體的螺距，進而對發射光波長和強度進行調節；這項研究成果可以對偏振光顏色進行調控，具有重要的使用價值；（4）手性化合物與發光單元共價橋鏈，實現手性轉移和螢光圓偏振的可控翻轉：將手性胺化合物與螢光單元（TPE衍生物）化學連線，不僅實現圓偏振螢光發射，而且發現在溶劑或者溫度的調節下可以實現手性反轉，即實現左旋和右旋的自由調控。這項有趣的實驗結果為新的光學器件的設計提供了新思路。
