单一高分子白光材料体系进展

本文刊载于《科学观察》2008年第3卷第5期P40。

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白光高分子发光器件由于在全彩色平板显示、背景光源及照明光源等方面的潜在应用而受到了科学界的广泛关注和产业界的竞相投入。一般来说，经典高分子发光材料发光谱带较窄，难以覆盖整个可见光谱，因此，白光高分子器件的制作通常采取将多种发光材料进行物理共混的方法予以实施。但是，由于不同发光材料之间的相分离问题，通过共混方法制备的白光高分子器件存在颜色稳定性差、发光效率低的缺点，制约了白光高分子器件的研究进程和产业开发兴趣。

2004年，本研究组提出“通过部分能量转移和电荷限制实现单一高分子发射白光”的学术思想，并成功获得了颜色稳定性明显优于相应共混体系的双色白光体系。随后，拓展到具有高效橙光发射的两个材料体系，获得了具有国际领先性能指标的双色白光高分子器件。同时，将单一高分子构造双色白光器件的路线途径应用到三色白光高分子的设计与合成，获得了具有红绿蓝三色独立发射和具有国际最高性能指标的三色白光高分子。其中两篇文章分别被Nature作为Highlights予以专项评述和Advanced Functional Materials的News栏目作为Advance in Advances予以重点介绍。

单一高分子实现白光发射的学术思想源于器件制作中多种材料共混的物理掺杂概念，即“蓝光和橙光二原色合成白光”和“红绿蓝三基色合成白光”。在我们的系列研究工作中，之所以可以实现单一高分子白光发射，其关键因素就在于通过调节掺杂剂单元含量和能带结构，进而控制能量转移的部分发生，并利用器件工作过程中的电荷俘获限制，使聚合物主体单元和掺杂剂单元、或每一个掺杂剂单元同时独立发光，最终复合产生白光。因此掺杂剂单元的设计和材料结构的调控，是该项研究的重点。(www.xing528.com)

本研究组在有机电致发光领域十几年的努力，积累了丰富的研究经验、坚实的基础理论和系统的专业知识，为获得创新性科研成果提供了机遇。单一高分子白光材料具有的颜色稳定性是物理掺杂体系难以实现的，结合白光发射的巨大应用背景，二者共同带动了国内外多个研发机构在相关领域开展工作，随着材料体系和器件结构的优化，相信基于单一高分子的白光显示技术能够很快获得实际应用。

作者简介：

王利祥博士，研究员、博士生导师。中国科学院“百人计划”和国家杰出青年基金获得者。中国科学院长春应用化学研究所所长。主要从事光电功能高分子及其塑料光电子学方面的研究工作。先后获得国家自然科学三等奖、中科院自然科学一等奖、吉林省科技进步一等奖、二等奖等科技奖励。近5年来，先后在Angew. Chem. Int. Ed. Engl.、 AdvancedMaterials、AdvancedFunctional Materials等国际著名杂志上发表文章80余篇。