发光材料毕业论文

重庆科技学院专科生毕业论文 2常用发光材料及其制备方法

下进行，适于制备那些高温易分解、气相或发生晶型转变的晶体。溶液生长法包括降温法、蒸汽法、循环流动法、水热法、助溶剂法等。

降温法是在晶体生长过程中不断降低生长溶液温度的晶体生长方法。把欲生长成晶体的原材料溶解到适当的溶剂中配制成饱和溶液，在其中放入晶体，以一定的速率降低溶液温度，使溶液过饱和，溶质就在晶种面上析出，随着溶液温度的继续下降使晶体不断长大。显然，降温法适用于溶质对溶剂的溶解度的温度系数为正，而且溶解度大的场合[12]。

蒸发法是指晶体生长过程中溶液温度保持恒定并不断蒸发溶剂，以保持溶液溶液在晶体生长过程中处于过饱和状态，促使溶质在预先放入母液中的晶体上析出，适用于溶解度的温度温度系数为负或溶解度温度系数不大的物质的晶体生长。

循环流动法是将溶液配制容器、过热处理容器和晶体生长容器串连在一起。组成一个连续的封闭的溶液流动体系[13]。这种方法的优点是生长温度与过饱和度固定，而且节省原料和装置所占空间，调节方便，使晶体在最有利的生长温度和合最合适的过饱和溶液下恒温生长。另外循环流动法生长的晶体不受晶体溶解度和溶液体积的限制，可以生长出尺寸的单晶。

水热法生长单晶的原理是在较高温度和压强下将溶解，然后利用温度差或降温等手段，得到过饱和溶液，从而使晶体生长。

助熔剂法是将晶体原料加入到低熔点的助熔剂中，使其生长温度降低，其晶体生长法相似，所以又称高温溶液法。

（3）熔融法 从熔体中生长晶体的方法，是目前晶体生长方法中用得最多也是最重要的一种。现代电子和光电子技术应用中所需要的单晶材料，如Si、GaAs、LiNbO3、BGO、Nd:YA、Ti:Al2O3及某些碱卤化物等，大部分是用该法制备的。其原理是将结晶物质加热到熔点以上熔化，然后在一定温度梯度下进行冷却。 （4）固相生长法

①多形体相变法 如同素异形体元素或多行化合物，具有由一种相转变为另一种相得转变温度，让温度梯度依次经过这种材料棒，晶体即可生长。 ②烧结法 将某种多晶棒或压实的粉末在低于其熔点的温度下，保温数小时，材料中一些经历逐渐长大而另一些晶粒则消失。

③应变退火法 材料在制造加工过程中引进应变，储存大量的应变能，退火能消除应变使晶粒长大。

2.4有机发光材料

与无机发光材料相比，有机发光材料具有许多不可比拟的优越性，主要表现在下述三个方面：①有机材料可以获得在可见光谱范围内的全色发光，特别是无

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机材料难以获得的蓝光。②可以直接用十几伏甚至几伏的直流低压驱动，可以与集成电路直接匹配。③有机电致发光器件的制作工艺简单，可以低成本制成超薄平板显示器件，因此易于产业化。选择有机发光材料必须满足下列要求：①高量子效率的荧光特性，且荧光光谱主要分布在400～700nm可见光区域内；②良好的半导体特性，即具有高的电导率，或能传导电子，或能传到空穴，或两种软兼有； ③良好的成膜性，在几十个纳米的膜层中不产生针孔；④良好的热稳定性[14]。

到目前为止，人们已经研究了大量的作为发光材料的有机化合物。有机发光材料一般按化合物的分子结构分成两大类：小分子有机化合物和高分子聚合物。小分子有机化合物又可分为有机小分子化合物和金属配合物两类。相对分子质量约为500～2000，能够用真空蒸镀的方法成膜，而高分子聚合物的相对分子质量约为10000～100000，通常是导电或共轭聚合物或半导体共轭聚合物，用旋涂的方法成膜。无论是小分子有机化合物还是高分子聚合物制成的器件的发光机理都是相近的。下面就从化学的角度，分析分子结构和EL性能的关系，简单介绍其制备方法。

2.4.1有机小分子发光材料

有机小分子发光材料具有化学修饰强，选择范围广，易于提纯，有机染料荧光量子效率高，可产生红、绿、蓝、黄等各种颜色的发射峰等优点。其中，各种颜色的有机染料是最重要的发光材料。由于大多数有机染料在固态时存在浓度猝灭等问题，导致发射峰变宽或红移，所以一般将它们以低浓度的方式掺杂在具有某种载流子性质的主体中。应用在有机EL器件中的有机染料应满足以下几个无条件：①具有高的荧光量子效率；②染料的吸收光谱与主体的发射光谱杨浦很好的重叠，即主体与染料适配，从主体到染料能够有效地进行能量传递；③有红绿蓝色的发射峰且发射峰尽可能地窄，以便获得好的色纯度；④稳定性好，能蒸发[15]。

2.4.2金属配合物

金属配合物的性质是介于无机和有机之间，既有有机化合物的高荧光量子效率的优点，又有无机物稳定性好的特点，因此是被认定最有应用前景的一类发光材料。这类配合物多数是二齿配位的螯合物，结构一般为稳定的五元环或六元环。归纳起来主要有以下几种：羟基喹啉金属配合物、稀土金属配合物、苯丙喹啉金属配合物、邻羟基苯氧氮杂茂金属配合物、Schiff碱类金属配合物。另外还有多元金属配合物、多核金属配合物以及内部存在桥键的配合物等。在上述有机金属配合物中，许多化合物通常用作发光材料，但部分化合物也可作电子传输材料，如8—羟基喹啉铝（Alq3）有机配合物的电致发光包括红、橙、黄、绿、蓝、紫等各种颜色。

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2.4.3高分子聚合物

有机小分子EL材料的开发仍在进行，但小分子普遍的结晶现象降低了EL器件的寿命；同时，有机小分子EL材料的成膜方式主要靠真空蒸镀。为提高发光效率大多采用多层结构，这对器件的装配带来了困难，要实现大面积显示会需要较高的成本。许多学者把兴趣转向具有优良物理特性的聚合物。聚合物具有绕曲性以加工成型，不易结晶，同时链状共轭聚合物是一维结构，其能带隙数值与可见光能量相当。可溶性聚合物又具有优良的机械性能和良好的成膜性，因而交易形成大面积显示。构成这些聚合物的电致发光基团组合形成的各种电致发光聚合物，大致可分为主链共轭型、共轭主链被阻隔型、侧链挂接型、小分子掺杂聚合物型等。如聚对苯乙炔（PPV）的MEH-PPV、BEH-PPV和BuEH-PPV；聚对亚苯类（PPP）。另外还有以噻吩环为代表的缺电杂环类等。

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重庆科技学院专科生毕业论文 3机蓄光发光制品

3有机蓄光发光制品

由铝酸盐体系、硅酸盐体系、硫化物/硫氧化物体系蓄光发光材料制成的各种制品，在自然光、荧光灯、白炽灯等多种光源照射一定时间后，可在晚间持续一夜发光，人们已习惯称之为夜光制品。按其应用情况可分为两大类：与有机材料结合制成有机发光制品，与无机材料结和制成无机发光制品。蓄光型发光材料的主要应用环境是有机发光制品，随着应用的扩展，发光制品的品种正日益增多，目前已开发、生产和应用的有机发光制品品种有：发光膜、发光板、发光塑料、发光纤维、发光涂料、发光油墨、发光水性涂料、发光印花浆、发光雕塑、发光大理石、发光反光膜等。在此以发光膜、发光涂料以及发光反光膜的主要制作工艺及性能简要作一介绍。

3.1发光膜

发光膜是一种含有蓄光发光材料的多层结构的功能性薄膜，通常是由透明保护膜、发光层、反光层、不干胶层和可剥离的离型纸层组成。铝酸盐体系、硅酸盐体系、硫化物体系采用ZnS:Cu,Co蓄光材料制作的发光膜，发光亮度低、余辉时间短，难于满足整夜发光的要求。如德国标准67510-4中由ZnS:Cu,Co制作的发光膜的耐光性能，耐候性能也较差。蓄光材料采用ZnS类和铝酸盐类的复合体，制出的发光膜其性能也不理想。

大连路明公司采用PlO、SB和REO等蓄光发光材料产生了蓝、绿、红等多色彩发光膜，膜的余辉亮度高、余辉时间长、耐光性、耐候性好，已在国内外得到广泛应用。

发光膜的制备方法有很多，基本原理是将蓄光发光材料均匀分散在有机介质中，并形成薄膜。工业化大生产通常有三种基本方法。

第一种是吹塑发，吹塑法制备的发光膜的工艺流程图如图3-1所示。

载体树脂、发光材料 混合均匀 增塑剂、助剂、溶液

挤出 吹塑 成品 分切、包装 涂胶 复合、印刷白层

图3-1吹塑法制备发光膜的工艺流程图

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