新型光电多功能材料聚对苯乙炔

新型光电多功能材料聚对苯乙炔第一页，共二十五页，编辑于2023年，星期三

一.背景1974年H.Shirakawa,J.Polym.4,1973:460研制出聚乙炔薄膜。1977年H.Shirakawa,A.G.MecDiarmid,A.J.Heeger,etal,J.Chem.Soc.Chem.Commun.1977:575.聚乙炔薄膜导电聚乙炔薄膜σ：~10-6S·cm-1104S·cm-1开创了导电聚合物领域第二页，共二十五页，编辑于2023年，星期三1979年W.P.Su,J.R.Schrieffer,A.J.Heeger,Phys.Rev.Lett.42,1979:1698.提出PA导电载流子的孤子(Soliton)SSH模型，后发展出极化子(Polaron)模型，给出导电聚合物中的导电机制的物理图象。第三页，共二十五页，编辑于2023年，星期三中性孤子：S0双重态中性极化子：P0荷电荷孤子：S

单重态

极化子：P

双重态

双极化子：P2单重态第四页，共二十五页，编辑于2023年，星期三聚对苯撑(PPP)CDW~ChargeDensityWave聚合物导电图像：在外电场驱动下，S或P、P2沿聚合物链或链间传输。第五页，共二十五页，编辑于2023年，星期三1990年J.H.Burroughes,D.D.C.Bradleyetal,Nature347,1990:539

用导电聚合物聚对苯乙炔（聚苯乙烯撑）为发光层，作出三明治型发光二极管LED（LightEmittingDiodes）发黄绿光。开创了聚合物电致发光（Electroluminescence-EL）领域第六页，共二十五页，编辑于2023年，星期三

光电聚合物的应用导电：电池电极；导电薄膜等电致发光（EL）：大面积超薄显示屏等光致发光（PL）：激光器等光－伏效应（PV）：光敏器件、太阳能电池等光学非线性（NLO）：波导（Waveguide)、光传输器件等2000年A.J.Heeger,A.G.MacDiarmid,H.Shirakawa,获诺贝尔化学奖。第七页，共二十五页，编辑于2023年，星期三第八页，共二十五页，编辑于2023年，星期三第九页，共二十五页，编辑于2023年，星期三LEDSheet

第十页，共二十五页，编辑于2023年，星期三第十一页，共二十五页，编辑于2023年，星期三LED显示荧光屏显示

第十二页，共二十五页，编辑于2023年，星期三

二．PPV家族12

MEH-PPV

PPV第十三页，共二十五页，编辑于2023年，星期三3

4BuEH-PPV

CN-PPV

第十四页，共二十五页，编辑于2023年，星期三2.共聚和嵌段聚合物1，2，3，4软－硬段间的共聚第十五页，共二十五页，编辑于2023年，星期三

三．主要合成方法前聚物法A.R.Wesslingetal,U.S.Patent3,401,152(1968)

高分子量，周期长，产率低。第十六页，共二十五页，编辑于2023年，星期三分子量低，周期短，产率高。2.强碱诱导去卤缩合法第十七页，共二十五页，编辑于2023年，星期三

1.光致发光（PL）分子双原子分子的电子吸收光谱电子光谱的选律：S=0L=0,1Frank-Condon原理决定最强吸收峰发射光谱：适用于多原子分子，但复杂。

四．聚合物发光第十八页，共二十五页，编辑于2023年，星期三聚合物（共轭体系）第十九页，共二十五页，编辑于2023年，星期三2.电致发光（EL）发光层中电子(P-)和空穴(P+)的复合，产生S1和T1态激子(Exciton)，激子跃迁到基态发光．第二十页，共二十五页，编辑于2023年，星期三五．PPV类材料的研究现状

．从理论和实验上研究各种取代基（－OR，－CN，－R，—X等）对PPV衍生物光、电特性和有关物理化学性质的影响，通过分子设计和化学修饰研制新的高性能的PPV衍生物。第二十一页，共二十五页，编辑于2023年，星期三PPVDMeO-PPVCN-PPVLUMO

HOMO

第二十二页，共二十五页，编辑于2023年，星期三2.改进PPV类材料的制备路线和技术，改进材料功能特性和降低成本。3.选用合适的无机、有机、聚合物材料与PPV类材料制备复合光电多功能材料，提高材料的功能特性。4.用PPV类材料与无机、有机、光电功能材料制备多层光、电器件，改进器件功能，研制新型光电器件。第二十三页，共二十五页，编