有机发光显示技术(OLED).ppt

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1、第五章第五章 有机发光显示技术有机发光显示技术(OLED)(OLED)有机发光显示技术有机发光显示技术1 1基本概念基本概念2 2有机发光显示技术发展过程有机发光显示技术发展过程3 3有机发光材料有机发光材料4 4有机发光显示器件工艺技术有机发光显示器件工艺技术5 5有机发光显示器件驱动技术有机发光显示器件驱动技术6 6新型有机发光显示若干关键技术新型有机发光显示若干关键技术彩色化，高分辨（隔离柱），寿命，器件效率（功耗）彩色化，高分辨（隔离柱），寿命，器件效率（功耗）ITOITO薄膜技术，发光材料纯化技术，薄膜技术，发光材料纯化技术，OLEDoSOLEDoS（微显示），微显示），AMOLED

2、AMOLED（有源），有源），FOLEDFOLED（软屏），软屏），WOLEDWOLED（白光）。白光）。关键词：关键词：OLED OLED （organic light emitting displayorganic light emitting display）有机发光显示器有机发光显示器 （organic light emitting diodes)organic light emitting diodes)有机发光二极管，有机发光二极管，有机有机LEDLED Organic ELOrganic EL(organic electroluminescence)(organic electr

3、oluminescence)有机电致发光，有机有机电致发光，有机ELEL1 1 有机发光显示基本概念有机发光显示基本概念显示器显示器发光型发光型受光型受光型CRT(阴极射线管)PDP(等离子显示器)FED(场发射显示器)LED(发光二极管)OLED(OLED(有机发光显示器有机发光显示器有机发光显示器有机发光显示器)VFD(真空荧光显示器)LCD(液晶显示器)ECD(电致变色显示器)平板显示器平板显示器1 1 有机发光显示基本概念有机发光显示基本概念显示技术背景显示技术背景学科发展背景学科发展背景有机电子学有机电子学(OrganicElectronics)：研究有机材料的电子过：研究有机材料的

4、电子过程与有机材料光电子特性的科学。程与有机材料光电子特性的科学。有机半导体材料与器件有机半导体材料与器件n有机发光显示器有机发光显示器(OLED)n有机晶体管有机晶体管n有机太阳能电池有机太阳能电池n其它有机电子元器件，如：其它有机电子元器件，如：有机激光器、有机存储器、有机传感器等有机激光器、有机存储器、有机传感器等1 1 有机发光显示基本概念有机发光显示基本概念1 1 有机发光显示基本概念有机发光显示基本概念电子传输层电子传输层空穴传输层空穴传输层玻璃基板玻璃基板金属阴极金属阴极发光层发光层ITOhv1.1OLED器件基本结构器件基本结构1.2OLED器件发光原理器件发光原理有机电致发光

5、是指有机半导体发光材料在电场驱动下，有机电致发光是指有机半导体发光材料在电场驱动下，通过载流子注入、传输、电子和空穴结合形成激子、进通过载流子注入、传输、电子和空穴结合形成激子、进而辐射复合导致发光的现象。而辐射复合导致发光的现象。1 1 有机发光显示基本概念有机发光显示基本概念LCD（液晶显示）（液晶显示）利利用用液液晶晶分分子子在在外外电电场场作作用用下下，分分子子排排列列方方向向变变化化，使使光光（外外光光源源）能能够够通通过过液液晶晶材材料料，从从而而显显示示信信息的显示器。息的显示器。1.3 OLED1.3 OLED的特点（与的特点（与LCDLCD比较）比较）自发光，不需背光源，发光

6、效率高自发光，不需背光源，发光效率高;直流低电压驱动；直流低电压驱动；具有快响应特性具有快响应特性(微秒级微秒级)；宽视角宽视角(视角超过视角超过170度度)；宽温度特性（在宽温度特性（在4070范围内都可正常工作）；范围内都可正常工作）；易于实现软屏显示。易于实现软屏显示。由于是有机发光材料，电流驱动，纳米薄膜等，由于是有机发光材料，电流驱动，纳米薄膜等，对水氧敏感，对水氧敏感，对对ITO薄膜等缺陷敏感，对洁净度敏感。薄膜等缺陷敏感，对洁净度敏感。1 1 有机发光显示基本概念有机发光显示基本概念1 1 有机发光显示基本概念有机发光显示基本概念1.4 OLED1.4 OLED的分类方法的分类方

7、法按有机发光材料分子量大小分类：按有机发光材料分子量大小分类：小分子小分子OLEDOLED：一般用蒸镀的方法一般用蒸镀的方法聚合物聚合物LEDLED（PLEDPLED）：）：一般用甩膜，喷墨打印等方法。一般用甩膜，喷墨打印等方法。1 1 有机发光显示基本概念有机发光显示基本概念1.4 OLED1.4 OLED的分类方法的分类方法根据驱动电路与基板的关系分为：根据驱动电路与基板的关系分为：无源驱动（无源驱动（PMOLEDPMOLED）与无源驱动相关的有阴极隔离柱技术与无源驱动相关的有阴极隔离柱技术有源驱动（有源驱动（AMOLEDAMOLED）与有源驱动相关的有低温多晶硅技术与有源驱动相关的有低温

8、多晶硅技术 有机发光显示技术有机发光显示技术1 1基本概念基本概念2 2有机发光显示技术发展过程有机发光显示技术发展过程3 3有机发光材料有机发光材料4 4有机发光显示器件工艺技术有机发光显示器件工艺技术5 5有机发光显示器件驱动技术有机发光显示器件驱动技术6 6新型有机发光显示若干关键技术新型有机发光显示若干关键技术彩色化，隔离柱，寿命彩色化，隔离柱，寿命ITOITO薄膜技术，发光材料纯化技术，薄膜技术，发光材料纯化技术，OLEDoSOLEDoS，AMOLEDAMOLED，FOLEDFOLED，WOLEDWOLED，2.1 OLED历史起源历史起源n1963年年 美国纽约大学的美国纽约大学的

9、Pope首次实现了有机晶体蒽首次实现了有机晶体蒽单晶的电致发光；单晶的电致发光；n1987年年 美国美国Kodak公司的公司的C.W.Tang制备成功双层制备成功双层结构低电压、高效率的小分子结构低电压、高效率的小分子OLED器件，从而引起了器件，从而引起了OLED研究热潮；研究热潮；n1990年年 英国剑桥大学的英国剑桥大学的Friend制备成功共轭高分子有制备成功共轭高分子有机电致发光器件。机电致发光器件。2OLED发展过程发展过程n2002年以前的产品一般为单色和多色无源年以前的产品一般为单色和多色无源OLED，2002年以后开始出现全彩色产品，接着有源年以后开始出现全彩色产品，接着有源

10、OLED也开始进入也开始进入市场。市场。单色和多色单色和多色产品产品进入量产进入量产2000进入进入手机市场手机市场2002有源全彩色有源全彩色OLED开始商业化开始商业化20052010200120022003200420052000车载音响车载音响单色手机单色手机彩色手机彩色手机PDAGPSAMOLEDPCTV2.3OLED发展现状发展现状国际动态国际动态n1998年东北先锋推出第一款年东北先锋推出第一款OLED产品产品采用采用OLED显示屏的车载音响显示屏的车载音响2.3OLED发展现状发展现状n2000年摩托罗拉年摩托罗拉推出第一款推出第一款OLED手机手机P8767 2.3OLED发

11、展现状发展现状n2001年底，铼宝推出了全球第二款年底，铼宝推出了全球第二款OLED手机手机2.3OLED发展现状发展现状SamsungSID2001年年10月开发出了月开发出了15.1英寸小分子动英寸小分子动态有源驱动彩色态有源驱动彩色OLED样品样品尺寸：显示屏对角尺寸：显示屏对角15.1英吋英吋驱动：低温多晶硅驱动：低温多晶硅TFT有源驱动有源驱动点阵：点阵：1024768（XGA）2.3OLED发展现状发展现状2003年年1月月9日日,索尼展示了索尼展示了24英寸有机发光显英寸有机发光显示器示器。2.3OLED发展现状发展现状中国大陆中国大陆OLED发展状况发展状况VisionoxTe

12、chnology2.3OLED发展现状发展现状中国大陆中国大陆OLED发展状况发展状况2002年年11月月8日日2.3OLED发展现状发展现状中国大陆中国大陆OLED发展状况发展状况4.82英寸图像显示屏英寸图像显示屏（高分辨）（高分辨）2.3OLED发展现状发展现状思考题：思考题：OLEDOLED与与LCDLCD的比较：的比较：1 1 比较比较OLEDOLED与与LCDLCD显示原理的不同点显示原理的不同点 2 2 比较比较OLEDOLED与与LCDLCD显示技术的相同点与不同点显示技术的相同点与不同点 有机发光显示技术有机发光显示技术1 1基本概念基本概念2 2有机发光显示技术发展过程有机

13、发光显示技术发展过程3 3有机发光材料有机发光材料4 4有机发光显示器件工艺技术有机发光显示器件工艺技术5 5有机发光显示器件驱动技术有机发光显示器件驱动技术6 6新型有机发光显示若干关键技术新型有机发光显示若干关键技术彩色化，隔离柱，寿命彩色化，隔离柱，寿命ITOITO薄膜技术，发光材料纯化技术，薄膜技术，发光材料纯化技术，OLEDoSOLEDoS，AMOLEDAMOLED，FOLEDFOLED，WOLEDWOLED，OLED材料分类材料分类OLEDMaterialsSmallMoleculeQuinolates(kodak)90Distylylbiphenyls(DPVB-based)(I

14、demitsuKosan)Spirocompounds(Covion)Phosphorescent(UDC,Opsys)PolymerPPV(Philips/CDT/Covion)Polyfluorene(Dow/CDT)Spirobifluorenes(Covion)Oligomer(ADS,Elam-T)Dendrimer(Opsys)3OLED材料材料最早应用于最早应用于OLEDOLED器件的材料器件的材料;目前已经商品化的目前已经商品化的OLEDOLED显示屏基本上采用的都是小分显示屏基本上采用的都是小分子材料子材料;采用蒸镀方式成膜采用蒸镀方式成膜小分子小分子3OLED材料材料小分子

15、材料按功能分类小分子材料按功能分类q小分子发光材料小分子发光材料q小分子空穴传输材料小分子空穴传输材料q小分子电子传输材料小分子电子传输材料q其他功能材料其他功能材料3OLED材料材料小分子发光材料小分子发光材料小分子发光材料用作电致发光材料的有机材料应具备小分子发光材料用作电致发光材料的有机材料应具备以下特性：以下特性：（1）在可见光区域内具有较高的荧光量子效率；在可见光区域内具有较高的荧光量子效率；（2）具有较高的电导率具有较高的电导率,即能有效地传导电子或空穴；即能有效地传导电子或空穴；（3）有良好的成膜特性；有良好的成膜特性；（4）具有良好的稳定性和机械加工性能。具有良好的稳定性和机械

16、加工性能。近近来来的的研研究究表表明明，荧荧光光效效率率高高的的物物质质并并不不一一定定是是很很好好的的EL发光材料。发光材料。3OLED材料材料小分子发光材料小分子发光材料按按发光颜色发光颜色可分为三基色（绿色、蓝色、可分为三基色（绿色、蓝色、红色）发红色）发光材料和其他颜色发光材料；光材料和其他颜色发光材料；按按发光方式发光方式可分为主体发光材料和掺杂体发光材料；可分为主体发光材料和掺杂体发光材料；按按发光机理发光机理可分为荧光材料和磷光材料。可分为荧光材料和磷光材料。3OLED材料材料qq 其他功能材料其他功能材料其他功能材料其他功能材料v 电极修饰材料电极修饰材料比较常用的小分子阳极修

17、饰材料有铜酞菁（比较常用的小分子阳极修饰材料有铜酞菁（CuPc）和）和m-MTDATATDATA掺杂掺杂F4-TCNQ作空穴注入层可以显著降低器件的启亮作空穴注入层可以显著降低器件的启亮电压，并在低驱动电压下实现高亮度。电压，并在低驱动电压下实现高亮度。对阴极修饰最成功的例子是对阴极修饰最成功的例子是LiF:Al，LiF的引入可以显著提高电的引入可以显著提高电子注入效率。子注入效率。3OLED材料材料n比较成功的空穴阻挡层材料比较成功的空穴阻挡层材料3OLED材料材料n 磷光小分子材料磷光小分子材料MaterialsHostQuantumEfficiencyPowerEfficiencyref

18、erencesIr(irdf)3PVK36cd/A2.5lm/WAdv.Mater.2002Ir(ppy)2AcPVK16.2cd/A3.9lm/WJ.Appl.Phys.2002Ir(bzq)2AcPVK6.9cd/A1.8lm/WJ.Appl.Phys.2002Ir(btp)2AcPVK3.5cd/A0.91lm/WJ.Appl.Phys.2002Ir(bsn)2AcPVK2.1cd/A0.55lm/WJ.Appl.Phys.2002Ir(pbi)2 AcPVK21.5cd/A4.8 lm/WOur work3OLED材料材料已经商品化的已经商品化的OLED材料：材料：Hole Injec

19、tion Materials（HIM）CuPc(Kodak),MTDATA(Pioneer),PAN(Uniax)Hole transporting Materials（HTL）TPD（Sanyo)，NPB(Kodak,三菱化学）Emitting Materials（ETM）Alq3、Beq2、DMQA、C545T（Kodak）DCJTB（Kodak），），PtOEP（UDC）DPVBi（出光兴产（出光兴产),6PP(Covin),蒽系列蒽系列（Kodak）3OLED材料材料小分子材料技术发展水平小分子材料技术发展水平发光效率发光效率Blue4.5lm/W(Idemitsu,470nm)Gre

20、en15lm/W(SanyoElectric,540nm)Yellow13lm/W(SanyoElectric,570nm)Red2.2lm/W(Kodak,600nm)3OLED材料材料 寿寿 命命Green:80,000hrs(initial brightness 100cd/m2,Kodak)Yellow:30,000hrs(initial brightness 100cd/m2,SanyoElectric)Blue:8,000hrs(initial brightness 100cd/m2,IdemutsuKosan)Red：14,000hrs (initial brightness 2

21、00cd/m2,Toray)3OLED材料材料磷光材料寿命（磷光材料寿命（PHOLED)The reliability of small molecular weight PHOLEDs:red PHOLEDs:10 5-10 6 hours green PHOLEDs:510 4 hoursblue PHOLEDs:still to be improved3OLED材料材料ProblemswithOLEDmaterials：器件中载流子的浓度不匹配，电子浓度相对较少器件中载流子的浓度不匹配，电子浓度相对较少发展有效的发展有效的空穴阻挡材料和电子传输空穴阻挡材料和电子传输材料材料蓝光材料不稳定

22、，蓝光材料不稳定，红光红光材料效率不高材料效率不高改善稳定性、荧光量子效率和色纯度改善稳定性、荧光量子效率和色纯度目前缺少好的红光和蓝光主体材料与掺杂材料目前缺少好的红光和蓝光主体材料与掺杂材料3OLED材料材料材料提纯技术材料提纯技术固体有机化合物的提纯方法小结一，重结晶二，分区升华三，萃取四，柱层析 （包括液相色谱半制备）五，薄层板层析参考书目：1 现代有机化学实验技术导论 D.L.帕维亚 G.M.兰普曼 G.S.小克里兹2。有机化学实验 李兆陇 阴金香 林 材料提纯技术固体有机化合物的提纯方法小结固体有机化合物的提纯方法小结一，重结晶重结晶的操作过程为：饱和溶液的制备脱色热过滤冷却结晶抽

23、滤结晶的干燥重结晶操作中的关键在于选择合适的溶剂，使样品在较高温度下溶解，在低温下结晶析出。由于目前做的样品为新结构，文献中找不到合适的溶剂，故可采用如下方法通过实验来选择：取0.1克样品放入一只试管中，滴入1ml溶剂，振荡下观察样品是否溶解，若不加热很快溶解则说明样品在此溶剂中的溶解度太大，不适合作此样品重结晶的溶剂；若加热至沸腾还不溶解，可补加溶剂，当溶剂用量超过4ml样品仍不溶解时，说明此溶剂也不适宜。如选择的溶剂能在14ml沸腾的情况下使样品全部溶解，并在冷却后能析出较多的晶体，说明此溶剂适合作为样品重结晶的溶剂。该样品预计较难找到理想的单一溶剂，可考虑使用混合溶剂，如水乙二醇单乙醚、

24、水二氯甲烷、乙二醇单乙醚二氯甲烷等。（该样品易溶于乙二醇单乙醚，可溶于二氯甲烷，不溶于水）重结晶操作中与纯度关系较大的一步是冷却。冷却时既不能降温太快也不能降温太慢。太快则晶体颗粒太小，表面会吸附更多的杂质；太慢则晶体过大而将溶剂夹带在里面。故要控制好冷却速度，应先在室温下慢慢冷却至有固体出现，再用冷水迅速冷却。存在的问题：本实验中带分离的2种主要产物含量大致相当，而且很可能为配位点不同的一对异构体。故其溶解性差别可能不大，很难找到理想的溶剂将其分离。二，升华操作步骤见实验笔记。升华操作毕重结晶简便，纯化后产品的纯度较高，但是产品损失较大、时间较长，且不适合大量产品的提纯（一次最多只能提纯2g

25、的原样品）。而且并不是所有的固体都具有升华的性质，故该方法的应用受到一定的限制。如本实验得到的Ir配合物，在加热下可能导致其分解。一般具有对称结构的非极性化合物，其电子云密度分布较为均匀，偶极矩较小，晶体内部静电引力小，具有较高的蒸气压，适用于升华的方法来提纯，如DCB。三，萃取萃取在各种分离方法中操作最为简便，但一般只能用于分离有机物和无机物，将萃取液蒸干得到固体样品后还需视样品性质进一步纯化。目前待分离的样品均为有机物，故用二氯甲烷萃取后，将有机相蒸干后用于柱层析。四，柱层析以上几种提纯方法，在化合物的物化性质相近时均不能很好的分离，此时用柱层析的方法则可得到较好的结果。柱层析分为湿法和干

26、法两种，目前采用的是干法装柱，其方法为：在柱的上端放一个干燥的漏斗，将吸附剂倒入漏斗中，使其成为一细流连续不断的装入柱中，并轻轻的用吸耳球敲打柱身，使其填充均匀。填充完毕后，可用真空泵抽2小时以上使吸附剂充紧。然后将样品与硅胶混匀蒸干后装入，再用真空泵抽紧。在样品上铺一层滤纸防止样品层被淋洗液冲坏。之后加入二氯甲烷淋洗即可。目前存在的问题是，虽然点板时几个点分得很开，但过柱时各谱带不能很好的分开，经常是1、2带存在重叠，导致收集到的样品很少，且含有杂质。以上问题的原因有：首先装柱时，柱表面不平整，导致谱带倾斜而发生重叠。其次，装柱时未充紧，加入淋洗液后产生气泡，影响分离效率。此外，由于目前所用

27、的柱本身不好，底部无石英层，只能用一层棉花代替；且只有一个口不能减压过柱，导致过柱时间较长，谱带发生扩散，也导致各谱带重叠。前两个问题需要自己通过不断的实践和学习来解决。至于柱的问题，会设法找一个好一些的分离柱。王威补充：薄层板层析薄层板层析可用于检测样品的纯度，通常与柱层析法联用。其方法是：用毛细管在一块涂有硅胶的玻璃薄板上点样，然后把薄板放入装有展开剂的瓶中（所点的点要高于液面），则样品中各组分就会随着展开剂向上迁移。不同组分的极性不同，上升的高度也不一样。如果点板展开后只有一个点，则样品很可能为单一成分；如果点板后有多个点，但这些点分得很开，则说明可以通过柱层析将这几个组分分开。在薄层板

28、层析中，展开剂的选择非常重要。通常的原则是：极性化合物选择极性展开剂，非极性化合物选择非极性展开剂。当一种展开剂不能将样品分离时，可选用混合展开剂。目前在实验中使用的是单一的二氯甲烷作为展开剂。参考书目：1现代有机化学实验技术导论D.L.帕维亚G.M.兰普曼G.S.小克里兹有机化学实验李兆陇阴金香林材料提纯技术固体有机化合物的提纯方法小结固体有机化合物的提纯方法小结一，重结晶重结晶的操作过程为：饱和溶液的制备脱色热过滤冷却结晶抽滤结晶的干燥重结晶操作中的关键在于选择合适的溶剂，使样品在较高温度下溶解，在低温下结晶析出。由于目前做的样品为新结构，文献中找不到合适的溶剂，故可采用如下方法通过实验来

29、选择：取0.1克样品放入一只试管中，滴入1ml溶剂，振荡下观察样品是否溶解，若不加热很快溶解则说明样品在此溶剂中的溶解度太大，不适合作此样品重结晶的溶剂；若加热至沸腾还不溶解，可补加溶剂，当溶剂用量超过4ml样品仍不溶解时，说明此溶剂也不适宜。如选择的溶剂能在14ml沸腾的情况下使样品全部溶解，并在冷却后能析出较多的晶体，说明此溶剂适合作为样品重结晶的溶剂。该样品预计较难找到理想的单一溶剂，可考虑使用混合溶剂，如水乙二醇单乙醚、水二氯甲烷、乙二醇单乙醚二氯甲烷等。（该样品易溶于乙二醇单乙醚，可溶于二氯甲烷，不溶于水）重结晶操作中与纯度关系较大的一步是冷却。冷却时既不能降温太快也不能降温太慢。太

30、快则晶体颗粒太小，表面会吸附更多的杂质；太慢则晶体过大而将溶剂夹带在里面。故要控制好冷却速度，应先在室温下慢慢冷却至有固体出现，再用冷水迅速冷却。存在的问题：本实验中带分离的2种主要产物含量大致相当，而且很可能为配位点不同的一对异构体。故其溶解性差别可能不大，很难找到理想的溶剂将其分离。二，升华操作步骤见实验笔记。升华操作毕重结晶简便，纯化后产品的纯度较高，但是产品损失较大、时间较长，且不适合大量产品的提纯（一次最多只能提纯2g的原样品）。而且并不是所有的固体都具有升华的性质，故该方法的应用受到一定的限制。如本实验得到的Ir配合物，在加热下可能导致其分解。一般具有对称结构的非极性化合物，其电子

31、云密度分布较为均匀，偶极矩较小，晶体内部静电引力小，具有较高的蒸气压，适用于升华的方法来提纯，如DCB。三，萃取萃取在各种分离方法中操作最为简便，但一般只能用于分离有机物和无机物，将萃取液蒸干得到固体样品后还需视样品性质进一步纯化。目前待分离的样品均为有机物，故用二氯甲烷萃取后，将有机相蒸干后用于柱层析。四，柱层析以上几种提纯方法，在化合物的物化性质相近时均不能很好的分离，此时用柱层析的方法则可得到较好的结果。柱层析分为湿法和干法两种，目前采用的是干法装柱，其方法为：在柱的上端放一个干燥的漏斗，将吸附剂倒入漏斗中，使其成为一细流连续不断的装入柱中，并轻轻的用吸耳球敲打柱身，使其填充均匀。填充完

32、毕后，可用真空泵抽2小时以上使吸附剂充紧。然后将样品与硅胶混匀蒸干后装入，再用真空泵抽紧。在样品上铺一层滤纸防止样品层被淋洗液冲坏。之后加入二氯甲烷淋洗即可。目前存在的问题是，虽然点板时几个点分得很开，但过柱时各谱带不能很好的分开，经常是1、2带存在重叠，导致收集到的样品很少，且含有杂质。以上问题的原因有：首先装柱时，柱表面不平整，导致谱带倾斜而发生重叠。其次，装柱时未充紧，加入淋洗液后产生气泡，影响分离效率。此外，由于目前所用的柱本身不好，底部无石英层，只能用一层棉花代替；且只有一个口不能减压过柱，导致过柱时间较长，谱带发生扩散，也导致各谱带重叠。前两个问题需要自己通过不断的实践和学习来解决

33、。至于柱的问题，会设法找一个好一些的分离柱。王威补充：薄层板层析薄层板层析可用于检测样品的纯度，通常与柱层析法联用。其方法是：用毛细管在一块涂有硅胶的玻璃薄板上点样，然后把薄板放入装有展开剂的瓶中（所点的点要高于液面），则样品中各组分就会随着展开剂向上迁移。不同组分的极性不同，上升的高度也不一样。如果点板展开后只有一个点，则样品很可能为单一成分；如果点板后有多个点，但这些点分得很开，则说明可以通过柱层析将这几个组分分开。在薄层板层析中，展开剂的选择非常重要。通常的原则是：极性化合物选择极性展开剂，非极性化合物选择非极性展开剂。当一种展开剂不能将样品分离时，可选用混合展开剂。目前在实验中使用的是

34、单一的二氯甲烷作为展开剂。参考书目：1现代有机化学实验技术导论D.L.帕维亚G.M.兰普曼G.S.小克里兹有机化学实验李兆陇阴金香林材料提纯技术固体有机化合物的提纯方法小结固体有机化合物的提纯方法小结一，重结晶重结晶的操作过程为：饱和溶液的制备脱色热过滤冷却结晶抽滤结晶的干燥重结晶操作中的关键在于选择合适的溶剂，使样品在较高温度下溶解，在低温下结晶析出。由于目前做的样品为新结构，文献中找不到合适的溶剂，故可采用如下方法通过实验来选择：取0.1克样品放入一只试管中，滴入1ml溶剂，振荡下观察样品是否溶解，若不加热很快溶解则说明样品在此溶剂中的溶解度太大，不适合作此样品重结晶的溶剂；若加热至沸腾还

35、不溶解，可补加溶剂，当溶剂用量超过4ml样品仍不溶解时，说明此溶剂也不适宜。如选择的溶剂能在14ml沸腾的情况下使样品全部溶解，并在冷却后能析出较多的晶体，说明此溶剂适合作为样品重结晶的溶剂。该样品预计较难找到理想的单一溶剂，可考虑使用混合溶剂，如水乙二醇单乙醚、水二氯甲烷、乙二醇单乙醚二氯甲烷等。（该样品易溶于乙二醇单乙醚，可溶于二氯甲烷，不溶于水）重结晶操作中与纯度关系较大的一步是冷却。冷却时既不能降温太快也不能降温太慢。太快则晶体颗粒太小，表面会吸附更多的杂质；太慢则晶体过大而将溶剂夹带在里面。故要控制好冷却速度，应先在室温下慢慢冷却至有固体出现，再用冷水迅速冷却。存在的问题：本实验中带

36、分离的2种主要产物含量大致相当，而且很可能为配位点不同的一对异构体。故其溶解性差别可能不大，很难找到理想的溶剂将其分离。二，升华操作步骤见实验笔记。升华操作毕重结晶简便，纯化后产品的纯度较高，但是产品损失较大、时间较长，且不适合大量产品的提纯（一次最多只能提纯2g的原样品）。而且并不是所有的固体都具有升华的性质，故该方法的应用受到一定的限制。如本实验得到的Ir配合物，在加热下可能导致其分解。一般具有对称结构的非极性化合物，其电子云密度分布较为均匀，偶极矩较小，晶体内部静电引力小，具有较高的蒸气压，适用于升华的方法来提纯，如DCB。三，萃取萃取在各种分离方法中操作最为简便，但一般只能用于分离有机

37、物和无机物，将萃取液蒸干得到固体样品后还需视样品性质进一步纯化。目前待分离的样品均为有机物，故用二氯甲烷萃取后，将有机相蒸干后用于柱层析。四，柱层析以上几种提纯方法，在化合物的物化性质相近时均不能很好的分离，此时用柱层析的方法则可得到较好的结果。柱层析分为湿法和干法两种，目前采用的是干法装柱，其方法为：在柱的上端放一个干燥的漏斗，将吸附剂倒入漏斗中，使其成为一细流连续不断的装入柱中，并轻轻的用吸耳球敲打柱身，使其填充均匀。填充完毕后，可用真空泵抽2小时以上使吸附剂充紧。然后将样品与硅胶混匀蒸干后装入，再用真空泵抽紧。在样品上铺一层滤纸防止样品层被淋洗液冲坏。之后加入二氯甲烷淋洗即可。目前存在的

38、问题是，虽然点板时几个点分得很开，但过柱时各谱带不能很好的分开，经常是1、2带存在重叠，导致收集到的样品很少，且含有杂质。以上问题的原因有：首先装柱时，柱表面不平整，导致谱带倾斜而发生重叠。其次，装柱时未充紧，加入淋洗液后产生气泡，影响分离效率。此外，由于目前所用的柱本身不好，底部无石英层，只能用一层棉花代替；且只有一个口不能减压过柱，导致过柱时间较长，谱带发生扩散，也导致各谱带重叠。前两个问题需要自己通过不断的实践和学习来解决。至于柱的问题，会设法找一个好一些的分离柱。王威补充：薄层板层析薄层板层析可用于检测样品的纯度，通常与柱层析法联用。其方法是：用毛细管在一块涂有硅胶的玻璃薄板上点样，然

39、后把薄板放入装有展开剂的瓶中（所点的点要高于液面），则样品中各组分就会随着展开剂向上迁移。不同组分的极性不同，上升的高度也不一样。如果点板展开后只有一个点，则样品很可能为单一成分；如果点板后有多个点，但这些点分得很开，则说明可以通过柱层析将这几个组分分开。在薄层板层析中，展开剂的选择非常重要。通常的原则是：极性化合物选择极性展开剂，非极性化合物选择非极性展开剂。当一种展开剂不能将样品分离时，可选用混合展开剂。目前在实验中使用的是单一的二氯甲烷作为展开剂。参考书目：1现代有机化学实验技术导论D.L.帕维亚G.M.兰普曼G.S.小克里兹有机化学实验李兆陇阴金香林 有机发光显示技术有机发光显示技术1

40、 1基本概念基本概念2 2有机发光显示技术发展过程有机发光显示技术发展过程3 3有机发光材料有机发光材料4 4有机发光显示器件工艺技术有机发光显示器件工艺技术5 5有机发光显示器件驱动技术有机发光显示器件驱动技术6 6新型有机发光显示若干关键技术新型有机发光显示若干关键技术彩色化，高分辨，寿命彩色化，高分辨，寿命ITOITO薄膜技术，发光材料纯化技术，薄膜技术，发光材料纯化技术，OLEDoSOLEDoS，AMOLEDAMOLED，FOLEDFOLED，WOLEDWOLED，金属阴极玻璃基片ITO阳极空穴传输层发光层电子传输层1段2段4 4 有机发光显示器件工艺技术有机发光显示器件工艺技术OLE

41、DOLED生产工艺流程生产工艺流程CrpatternITOpatternPIpatternRibpattern蒸蒸镀镀封封装装清清洗洗模模块块测测试试4 4 有机发光显示器件工艺技术有机发光显示器件工艺技术1.1.对于无源驱动小分子对于无源驱动小分子OLEDOLED主要有如下关键工艺技术：主要有如下关键工艺技术：2.2.ITOITO薄膜处理技术薄膜处理技术3.3.阴极隔离柱技术阴极隔离柱技术4.4.蒸镀技术蒸镀技术5.5.精确对位技术精确对位技术6.6.模板技术模板技术7.7.封装技术封装技术ITO ITO 基片处理基片处理OLED对对ITO的要求的要求:表面洁净表面洁净表面平整表面平整功函数

42、较高功函数较高ITO表面处理的方法：表面处理的方法：1.酸碱处理酸碱处理2.紫外线紫外线-臭氧处理臭氧处理3.O2等离子体处理等离子体处理4.离子束处理离子束处理对对ITO的表面特性进行分析的表面特性进行分析:表面电阻表面电阻AFM测试测试ITO的表面形貌的表面形貌XPS分析分析ITO的表面成份的表面成份根据根据F-N公式推算公式推算ITO的能级的能级4 4 有机发光显示器件工艺技术有机发光显示器件工艺技术ITO ITO 基片处理基片处理ITOForLCDITOForOLED4 4 有机发光显示器件工艺技术有机发光显示器件工艺技术阴极隔离柱技术阴极隔离柱技术4 4 有机发光显示器件工艺技术有机

43、发光显示器件工艺技术蒸镀用高精细蒸镀用高精细Mask板板4 4 有机发光显示器件工艺技术有机发光显示器件工艺技术蒸镀过程中关键设备蒸镀过程中关键设备-精确对位系精确对位系统统CCD Camera:2mGlass holder:Rotation&Up/DownMask table:X,Y,align4 4 有机发光显示器件工艺技术有机发光显示器件工艺技术OLED生产工艺流程蒸镀封装生产工艺流程蒸镀封装PlasmaloadingHILHTLEMLETLCathodeencapsulationmoduleInspection蒸镀设备蒸镀设备材料的利用率材料的利用率15均匀性均匀性6.6材料的利用率材

44、料的利用率5均匀性均匀性10几种蒸发源的比较几种蒸发源的比较蒸镀过程中的关键设备蒸镀过程中的关键设备-Source材料的蒸发温度材料的蒸发温度在在+/-0.1C膜厚均匀性膜厚均匀性13蒸镀过程的中关键设备蒸镀过程的中关键设备-Thermball有机薄膜厚度优化有机薄膜厚度优化有机薄膜厚度优化有机薄膜厚度优化有机薄膜沉积速率优化有机薄膜沉积速率优化 HTL-1 EML-1有机薄膜沉积速有机薄膜沉积速率优化率优化(a)0.02nm/s(b)0.09nm/s(c)0.24nm/s(d)1.33nm/s有机薄膜沉积速率优化有机薄膜沉积速率优化HTL-2染料掺杂浓度的研究染料掺杂浓度的研究E：0wt,F

45、：0.33wtG：0.43wt%,H：1.1wt%I：3.7wt%GD-1染料掺杂浓度的研究染料掺杂浓度的研究GD-2蒸镀过程中关键设备蒸镀过程中关键设备-封装技术封装技术ELglassELglassUVsealUVsealCapglassCapglassBubbleBubblepress4 4 有机发光显示器件工艺技术有机发光显示器件工艺技术 有机发光显示技术有机发光显示技术1 1基本概念基本概念2 2有机发光显示技术发展过程有机发光显示技术发展过程3 3有机发光材料有机发光材料4 4有机发光显示器件工艺技术有机发光显示器件工艺技术5 5有机发光显示器件驱动技术有机发光显示器件驱动技术6 6

46、新型有机发光显示若干关键技术新型有机发光显示若干关键技术彩色化，高分辨（隔离柱），寿命，器件效率（功耗）彩色化，高分辨（隔离柱），寿命，器件效率（功耗）ITOITO薄膜技术，发光材料纯化技术，薄膜技术，发光材料纯化技术，OLEDoSOLEDoS，AMOLEDAMOLED，FOLEDFOLED，WOLEDWOLED，5.1 5.1 有源驱动无源驱动有源驱动无源驱动根据驱动电路与基板的关系，有机电致发光显示器分为有源驱动和无源驱动有机发光显示器两大类。所谓有源驱动有机发光显示器是指外围驱动电路和显示阵列集成在同一基板上的有机发光显示器。所谓无源驱动有机发光显示器是指在基板周边需要外接驱动电路的有机

47、发光显示器。5 5 有机发光显示器件驱动技术有机发光显示器件驱动技术无源驱动无源驱动显示基板上的显示区域仅仅是发光象素（电极，各功能显示基板上的显示区域仅仅是发光象素（电极，各功能层），所有的驱动和控制功能由集成层），所有的驱动和控制功能由集成IC完成（完成（IC 可以可以置于在基板外或者基板上非显示区域）。置于在基板外或者基板上非显示区域）。静态驱动静态驱动：各有机电致发光像素各有机电致发光像素的相同电极（比如，阴极）是连的相同电极（比如，阴极）是连在一起引出的，各像素的另一电在一起引出的，各像素的另一电极（比如，阳极）是分立引出的；极（比如，阳极）是分立引出的；分立电极上施加的电压决定对应

48、分立电极上施加的电压决定对应像素是否发光。在一幅图象的显像素是否发光。在一幅图象的显示周期中，像素发光与否的状态示周期中，像素发光与否的状态是不变的。是不变的。阴极阴极分立阳极分立阳极5 5 有机发光显示器件驱动技术有机发光显示器件驱动技术动态驱动动态驱动:显示屏上象素的两个电极做成显示屏上象素的两个电极做成了矩阵型结构，即水平一组显示像素的了矩阵型结构，即水平一组显示像素的同一性质的电极是共用的，纵向一组显同一性质的电极是共用的，纵向一组显示像素的相同性质的另一电极是共用的。示像素的相同性质的另一电极是共用的。如果象素可分为如果象素可分为N N行和行和M M列，就可有列，就可有N N个行个行

49、电极和电极和M M个列电极，我们分别把它们称为个列电极，我们分别把它们称为行电极和列电极。行电极和列电极。为了点亮整屏象素，将采取逐行点亮或为了点亮整屏象素，将采取逐行点亮或者逐列点亮、点亮整屏象素时间小于人者逐列点亮、点亮整屏象素时间小于人眼视觉暂留极限眼视觉暂留极限20ms20ms的方法，该方法对的方法，该方法对应的驱动方式就叫做应的驱动方式就叫做动态驱动法。动态驱动法。5 5 有机发光显示器件驱动技术有机发光显示器件驱动技术有源驱动有源驱动：在显示基板上的显示区域内，：在显示基板上的显示区域内，每个每个像素至少配备两个薄膜晶体管和一个电荷存储像素至少配备两个薄膜晶体管和一个电荷存储电容，

50、用于保证电容，用于保证 扫描寻址时，扫描一场的周期扫描寻址时，扫描一场的周期内，每个像素的发光与否的状态不变。内，每个像素的发光与否的状态不变。提高了发光亮度、减少了电极引线的功耗、提提高了发光亮度、减少了电极引线的功耗、提高了均匀性和寿命，使大面积高分辨率显示成高了均匀性和寿命，使大面积高分辨率显示成为可能。为可能。5 5 有机发光显示器件驱动技术有机发光显示器件驱动技术TFT-OLEDTFT-OLED与与TFTTFTLCDLCD比较比较图（图（a a）传统电压写入式有源驱动电路）传统电压写入式有源驱动电路 （b b）电流模式程序化像素驱动电路）电流模式程序化像素驱动电路a ab bSpec