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导电高分子材料的优点范文1
关键词：高分子材料；功能；研究现状；发展前景
前言
在我们的日常生活中，材料随处可见，材料的发展水平直接影响我们的生活质量。高分子材料在我们日常生活的应用中拥有很多的优势，与现代化生产非常吻合，同时它也产生了很高的经济效益等，因此它在工业上发展的十分迅速。在过去，20世纪60年展起来的功能高分子材料是属于那时的一个新兴领域，这个新兴领域同时渗透到能源和电子以及生物三大领等。而如今，21世纪的科技不断创新，也有了新型有机功能高分子材料，它们在人们的生产和生活中扮演着一个越来越重要的角色。
1 功能高分子材料的定义
功能高分子材料是指同时兼顾有两种性能的复合高分子材料，性能一：传统高分子材料的所体现出来的性能，性能二：某些特殊功能的基团所体现出来的性能。一般说来，具有传递信息、转化能量和贮存物质作用的高分子及其复合材料为功能高分子材料，或者还可以理解为具有能量转换的特性、催化特性、化学反应活性、磁性、光敏特性、药理性、导电特性、生物相容性、选择分离性等功能的高分子及其复合材料，同时还具有原有力学性能的基础。
2 功能高分子材料的工程实际应用
目前，在工程上应用较广泛而且具有重要应用价值的一些功能高分子材料主要分为以下几种：光功能高分子、液晶高分子、电功能高分子、吸附分离功能高分子、反应型功能高分子、医用功能高分子、环境降解功能高分子、高分子功能膜材料等。下文中具体从这几方面阐述：
（1）光功能高分子材料。指在光的作用下能够产生物理变化，如光导电、光致变色或者化学变化，如光交联、光分解的高分子材料，或者在物理或化学作用下表现出光特性的高分子材料。光功能高分子材料主要应用在电子工业和太阳能的开发利用等方面。
（2）液晶高分子材料。液晶高分子是一种新型的功能高分子材料，它是分子水平的微观复合，由纤维与树脂基体在宏观上的复合衍生而来，也可以理解为在柔性高分子基体中以接近分子水平的分散程度分散增强剂（刚性高分子链或微纤维）的复合材料。强度高、模量大是液晶高分子材料的主要特点，它在复合材料、纤维和液晶显示技术等方面的应用非常广泛。
（3）电功能高分子材料。电功能高分子材料主要表现为在特定条件下表现出各种电学性质，如热电、压电、铁电、光电、介电和导电等性质。根据其功能划分，主要包括导电高分子材料、电绝缘性高分子材料、高分子介电材料、高分子驻极体、高分子光导材料、高分子电活性材料等。同时根据其组成情况可以分成结构型电功能材料和复合电功能材料两类。电功能高分子材料在电子器件、敏感器件、静电复印和特殊用途电池生产方面有广泛应用。
（4）吸附分离高分子材料。吸附分离功能高分子按吸附机理分为化学吸附剂、物理吸附剂、亲和吸附剂，按树脂形态分为无定形、球形、纤维状，按孔结构分为微孔、中孔、大孔、特大孔、均孔等，吸附分离功能高分子主要包括离子交换树脂和吸附树脂。
（5）反应型功能高分子材料。反应功能高分子是有化学活性、能够参与或促进化学反应进行的一种高分子材料。它是将小分子反应活性物质通过共价键、离子键、配位键或物理吸附作用结合于高分子骨架，主要用于化学合成和化学反应。
（6）医用功能高分子材料。在生物体产生生理系统疾病时，一些特殊的功能高分子材料有对疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官，增进或恢复其功能的作用，此类特殊的功能高分子材料称为医用功能高分子材料。一般来说，医用功能高分子材料多用于对生物体进行疾病的诊断和疾病的治疗以及修复或替换生物体组织或器官和合成或再生损伤组织或器官，具有延长病人生命、提高病人生存质量等作用，在医疗方面被广泛应用。
（7）环境降解高分子材料。高分子材料在发生降解反应的条件有许多，如机械力的作用下发生的降解称为机械降解，此外在化学试剂的作用下可发生化学降解，在氧的作用下可发生氧化降解，在热的作用下可发生热降解，在光的作用下可发生光降解，在生物的作用下可发生生物降解等。具有此类功能的高分子称为环境降解高分子材料。
（8）高分子功能膜材料。高分子功能膜是一种具有选择性透过能力的膜型材料，同时也是具有特殊功能的高分子材料，一般称为分离膜或功能膜。使用功能膜分离物质具有以下突出的优点：具有较好的选择性透过性，透过产物和原产物位于膜的两侧，便于产物的收集；分离时不发生相变，同时也不耗费相变能。从功能的角度，高分子分离膜具有识别物质和分离物质的功能，此外，它还有转化物质和转化能量的其它功能。利用其在不同条件下显出的特殊性质，已经在许多领域获得应用。
3 功能高分子材料的发展前景
人类赖以生存和发展的物质基础离不开材料，材料的发展关系到社会发展和国民经济以及国家的安全，同时也是体现国家综合实力的重要标志。高新技术和现代工业发展的基石离不开高分子材料，国民经济基础产业以及国家安全不可或缺的重要保证同样也离不开高分子材料。而功能高分子材料由于其优越性，使得其在材料行业中发展迅速。
未来材料科学与工程技术领域研究的重要发展方向离不开功能高分子材料，材料、信息和能源理所当然的被评为新科技革命时代的三大根基，信息和能源发展离不开材料领域中功能高分子材料作为它们物质基础所起到的重要作用，新型功能高分子材料的研究与发展主要取决于现代学科交叉程度高这一特点。在传统的三大合成材料以外，陆陆续续又出现了具有光、电、磁等特殊功能的高分子材料以及功能高分子膜，同时也出现了生物高分子材料，隐身高分子材料等许多具有特殊功能的高分子材料，与此同时功能高分子材料的发展速度依然保持着加快的状态，显然它们对新技术革命影响非常之大。这些新型的功能高分子材料在我们的尖端科学技术领域和工农业生产以及日常生活中扮演着越来越重要的角色，21世纪人类社会生活必将与功能高分子材料密切相关。
4 结束语
功能高分子材料是一门研究高分子材料变化规律以及实际应用技术的一门学科，在高分子材料科学领域中的发展速度是最快的，同时也是与其它科学领域交叉最为密切的一个研究领域。它是以高分子物理、高分子化学等相关学科为基础，同时与物理学和生物学以及医学密切联系的一门学科。因此学习这门学科能让我们很好的将高分子学科的知识综合运用起来，进而使我们对高分子学科有更深刻的认识，让我们受益匪浅。
参考文献
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导电高分子材料的优点范文2
关键词：高分子材料,；材料成型； 控制技术
中图分类号： TB324文献标识码：A 文章编号：
前言
随着现代社会科技水平的提高和科技工作者的努力，高分子材料成型技术得到了飞速的发展，在现代化的工业建设中起着越来越重要的作用。下面通过简要叙述高分子材料成型的基本原理、高分子材料成型过程中的控制。探析高分子材料成型及其控制技术。
1.高分子材料成型的基本原理及问题
通常，在传统的高分子工业生产中,高分子材料的制备和加工成型是两个截然不同的工艺过程。制备过程主要是化学过程：单体、催化剂及其他助剂通过反应堆或其他合成反应器生成聚合物。聚合反应往往需要几小时甚至数十小时, 部分聚合反应还需要在高温、高压或真空等条件下进行。聚合反应结束后再分离、提纯、脱挥和造粒等后处理工序。制备过程流程长、能耗高、环境污染严重,增加了制造成本。合成的聚合物再通过加工成型,得到制品。一般采用挤塑、注塑、吹塑或压延等成型工艺,设备投资大。此外,加工过程中,聚合物需要再次熔融,增加了能耗。高分子材料反应加工是将高分子材料的合成和加工成型融为一体,赋予传统的加工设备(如螺杆挤出机等)以合成反应器的功能。单体、催化剂及其他助剂或需要进行化学改性的聚合物由挤出机的加料口加入,在挤出机中进行化学反应形成聚合物或经化学改性的新型聚合物。同时,通过在挤出机头安装适当的口模,直接得到相应的制品。反应加工具有应周期短(只需几分到十几分钟)、生产连续、无需进行复杂的分离提纯和溶剂回收等后处理过程、节约能源和资源、环境污染小等诸多优点。
高分子材料的性能不仅依赖于大分子的化学和链结构,而且在很大程度上依赖于材料的形态。聚合物形态主要包括结晶、取向等, 多相聚合物还包括相形态( 如球、片、棒、纤维及共连续相等) 。聚合物制品形态主要是在加工过程中复杂的温度场与外力场作用下原位形成的。
高分子反应加工分为两个部分：反应挤出和反应注射成型。目前国内外研究与开发的热点集中在反应挤出领域。高分子材料的反应挤出通常包括两个方面：一是将反应单体、对话及核反应助剂直接引入螺杆挤出机,在连续挤出的过程中发生聚合反应,生成聚合物；二是将一种或数种聚合物引入螺杆挤出机, 并在挤出机的适当部位加入反应单体、催化剂或反应助剂, 在连续挤出的过程中,使单体发生均聚或与聚合物共聚,或使聚合物间发生偶联、接枝、酯交换等反应, 对聚合物进行化学改性或形成新的聚合物。反应加工过程中涉及的化学反应有自由基引发聚合、负( 或正) 离子引发聚合、缩聚、加聚等多种反应类型, 与传统反应需数小时或十几小时相比,其反应时间往往只有几分钟或几十分钟。
高分子材料的合成和制备一般是由几个化工单元操作组成的,高分子反应加工把多个单元操作熔为一体,有关能量的传递和平衡,物料的输运和平衡问题,与一般单个化工单元操作截然不同。由于反应加工过程中发生的化学反应(聚合)多为放热反应,传统聚合过程是利用溶剂和缓慢反应解决传热与传质问题的,而在聚合反应加工过程中,物料的温度在数分钟内将达到 400-800℃,若不将反应过程中产生的热及时的脱除,物料将发生降解和炭化。传统的加工过程是通过设备给聚合物加热,而聚合反应加工中是需要快速将聚合生成的热量通过设备移去,因此,必须从化学工程和工程热物理学两个方面开展相应的基础研究。
高分子材料的物理机械性能、热性能、加工性能等均取决于其化学结构、分子结构和凝聚态的形态结构,而高分子材料的形态结构则与加工工艺有着密切的关系。
流变学是研究物体流动和变形的科学,高分子材料流变学是其成型加工成制备的理论基础。伴随化学反应的高分子材料的流变性质则有其自身的规律和特点。因此, 研究反应加工过程中的化学流变学问题将为反应加工过程的正常进行和反应产物加工成制品提供重要的理论基础。
2高分子材料成型过程中的控制
一般说来，在六七十年代主要重视的是单一聚合物在通常加工过程中的形态；到了七八十 年代以通常聚合物共混物相形态形成规律以及单一聚合物在特殊加工条件下形态成为主要研究对象；九十 年代以来,主要从控制聚合物形态规律出发, 研究新型聚合物、新型加工过程中聚合物形态形成、发展及调控, 通过新型形态及特殊形态的形成,获得性能独特的单一或多相高分分子材料。
我国是自 20 世纪 80 年代以来,对聚合物及其共混物在加工中形态发展和控制给予了高度重视。方向上大体是与国际同步的。近年来,我们国家主要研究内容涉及高分子材料加工过程中形态控制的科学问题,包括高分子在复杂温度、外力等各种外场作用下聚合物形态结构演化、形成规律以及在温度、压力等各种极端状态下高分子聚集态结构的特点。在已取得的理论成果知道下,开发了多种新型高分子材料,有的产生了良好经济效益。多数聚合物多相体系不相溶,给共混物加工中形态控制和稳定带来困难。通常是加入第三组分改善体系的相容性。聚合物加工中制品处于非等温场中,制品温度对其形态及性能有很大影响。但在通常聚合物加工中制品温度控制非常盲目,原因是很难知道不同制品位置温度随时间的变化关系。关键是要弄清楚聚合物及其共混物在非等温场作用下制品温度随时间变化关系。研究微纤对基体聚合物结晶形态、结构的影响,发现不仅拉伸流动行式成核和纤维成核,而且发现纤维在拉伸流动场作用下辅助成核。将导电离子组装到微纤中, 使微纤在体系中形成导电三维网络结构,从而显著降低体系的导电逾渗值和独特的 PTC(电阻正温度效应)和 NTC(电阻负温度效应)效应。
高分子材料的形态与物理力学性能之间有密不可分的关系,这是高分子材料研究中的一个永恒课题。与其他材料相比, 高分子材料的形态表现出特有的复杂性：高分子链有复杂的拓扑结构、共聚构型和刚柔性,可以通过现有的合成方法进行分子设计和结构调整；高分子长链结构使得其熔体有粘弹性；高分子的驰豫时间很宽,并在很小的应变作用下出现强烈的非线。
3高分子材料的发展趋势
高分子材料的高性能化：现有的高分子材料虽已有很高的强度和韧性,某些品种甚至超过钢铁,但从理论上推算,还有很大的潜力。另外,为了各方面的应用, 进一步提高耐高温、耐磨、耐老化等方面的性能是高分子材料发展的重要方向。改善加工成形工艺、共混、复合等方法, 是提高性能的主要途径。
高分子材料的功能化：高功能化主要是指具有特定作用能力的高分子材料。这种特定作用能力, 即“特定功能”是由于高分子上的基团或分子结构或两者共同作用的结果。这类高分子材料又称为功能高分子。例如, 高吸水性材料、光致抗蚀材料、高分子分离膜、高分子催化剂等,都是功能化方面的研究方向。
高分子材科的生物化：生物化是高分子材料发展最快的一个方向。各种医用高分子就属于这一范畴。有人认为,除人脑仅 1.5kg 重的大脑外,其他一切器官均可用高分子材料代替。此外, 生命的基础,细胞、蛋白质、胰岛素等也均属于高分子。生物化于是成为高分子科学的一个最主要发展方向。如合成或模拟天然高分子,使之具有类似的生物活性,代替天然的组织或器官。
结束语
综上所述，在科技日益进步的今天，我国必须走具有中国特色的发展高分子材料成型加工技术与装备的道路，把握技术前沿，培育自主知识产权。促进科学研究与产业界的结合，加快成果转化为生产力的进程，加快我国高分子材料成型加工高新技术及其产业的发展是必由之路。
参考文献：
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[2] 史玉升,李远才,杨劲松.高分子材料成型工艺[M].化学工业出版社，2006.
导电高分子材料的优点范文3
Abstract： Function polymer materials are rapidly developing in recently years. But there are not any generalizations to the development of shape memory polymers. The defined， mechanism， characterization and the preparation of the most simulative shape memory polymer are briefly introduced in this paper. Then the developing prospects are also reviewed.
关键词： 功能高分子材料；展望；形状记忆
Key words： functional polymer materials；outlook；shape memory polyer
中图分类号：TB324 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2012）31-0303-02
0 引言
随着社会的进步和科学技术的发展，一般的材料难以满足日益复杂的环境，因此需要具有自修复功能的智能材料——形状记忆材料。20世纪50年代以来，各国相继研究出在外加刺激的条件（如光、电、热、化学、机械等）经过形变可以回复到原始形状的具有形状记忆功能的材料，它可分为三大类，形状记忆合金、形状记忆陶瓷和形状记忆聚合物材料。高分子产业的迅速发展，推动了功能高分子材料得到了蓬勃发展。形状记忆聚合物材料的独特性，广泛应用于很多领域并发展潜力巨大，人们开始广泛关注[1]。
1 功能高分子材料研究概况
功能高分子材料是20世纪60年代的新兴学科，是渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。由于它的内容丰富、品种繁多、发展迅速，成为新技术革命不可或缺的关键材料，对社会的生活将产生巨大影响。
1.1 功能高分子材料的介绍 功能高分子材料是指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料，通常也可简称为功能高分子，也可称为精细高分子或特种高分子[2]。
1.2 功能高分子材料分类 可分为两类：第一类：以原高分子材料为基础上进行改性或其他方法，使其成为具有人们所需要的且各项性能更好的高分子材料；第二类：是具有新型特殊功能的高分子材料[3]。
1.3 形状记忆功能高分子材料 自19世纪80年现热致形状记忆高分子材料[4]，人们开始广泛关注作为功能材料的一个分支——形状记忆功能高分子材料。和其它功能材料相比的特点：首先，原料充足，形变量大，质量轻，易包装和运输，价格便宜，仅是金属形状记忆合金的1%；第二，制作工艺方简便；形状记忆回复温度范围宽，而且容易加工，易制成结构复杂的异型品，能耗低；第三，耐候性，介电性能和保温效果良好。
形状记忆聚合物（SMP）代表一项技术上的重要的类别刺激响应的材料，在于形状变动的反应。更确切地说，传统意义上的SMP是聚合物变形，随后能固定在一个临时的形状，这将保持稳定，除非它暴露在一个适当的外部刺激激活了聚合物恢复到它原来的（或永久的形状）。因此，相关的反应被称为聚合物内的形状记忆效应（SME）。虽然各种形式的外部刺激可以被用来作为恢复触发，最典型的一种是直接加热，通向温度增加[4]。
2 部分形状记忆高分子材料的制备方法
2.1 接枝聚乙烯共聚物 在形状记忆聚乙烯中，交联（辐射或化学）是必须的，但是交联程度过高会导致聚合物的加工性能不好，因此最好是将交联放在产品制造的最后一步：Feng Kui Li等采用尼龙接枝HDPE获得了形状记忆聚合物。他们采用马来酸酐和DC处理熔融HDPE在180℃反应5分钟，然后在230℃下和尼龙-6反应5分钟得到产物。SEM照片显示尼龙微粒小于0.3μm，在HDPE中分散良好，两者界面模糊，显示两者形成化学粘合；而尼龙和HDPE简单混合的SEM照片中两者界面明显试验同时表明，随着DCP含量和尼龙含量的提高，共聚物中形成了更多的共聚物具有和射线交联聚乙烯（XPE）SMP相似的形状记忆效应，形变大于95%，恢复速度好于射线交联的聚乙烯SMP，该聚合物在120℃左右形状恢复达到最大。对其机理研究表明，接枝在PE上的尼龙形成的物理交联对形状记忆效应有重要作用。值得注意的是该共混物是仅仅通过熔融混合得到的，工艺非常简单，而且采用的是通用聚合物，因此该方法值得推广[5]。
2.2 聚氨酯及其共混物 聚氨酯是含有部分结晶相的线性聚合物，该聚合物可以是热塑性的，也可是热固性的。聚氨酯类形状记忆材料，软段的结构组成和相对分子质量是影响其临界记忆温度的主要因素，硬段结构对记忆温度影响不大。
采用聚氨酯和其它聚合物共混，可以改善性能，得到所需要的产物。有报道采用聚己内酰胺（PCL）、热塑性聚氨酯（TPU）和苯氧基树脂制得的形状记忆材料。发现该产物随着组成的变化而玻璃化转化温度不同；同时发现PCL部分在混合物中结晶相消失，说明结晶过程被阻碍。改混合物具有形状记忆效应的原因在PCL/苯氧树脂作为了可逆相。该混合物的玻璃化温度可以通过TPU/苯氧基树脂的混合比例和种类决定，增加混合物中固定相和减少TPU链长度可以减少滞后效应。报道采用PVC和PU共混也能得到SMP。该混合物中存在PVC/PCL形成的无定形相，混合物的玻璃化的温度也随着PVC/PCL的组成变化而平稳的发生变化，固定相记忆着最初形状[6-8]。
3 国内外形状记忆高分子材料研究现状
3.1 国内研究现状 国内研究的形状记忆高分子材料多以聚氨酯和环氧树脂基为主，加入添加剂或固化剂进行改性，可以得到满足基本要求的SMPs，但是由于其自身缺点的约束，所以限制了其使用范围。最近几年来，形状记忆合金以利用聚合物为基体添加其他成分，突出各个优点进行对比，得到一些性能良好的形状记忆材料因此我们列举国内最新的SMPs研究。
魏堃等人将新型聚合物固化剂与环氧树脂（EP）进行机械共混，进行适度交联固化后，制出具有较低玻璃化转变温度（Tg）的无定型EP体系，得出结果显示适度交联固化的EP体系具有良好的形状记忆特性。
高淑春等人利用活化溅射方法制备TiO2薄膜，以Ni-Ti形状记忆合金生物材料为基体，附着在形状记忆和金材料的表面，其跟血液相容性比较好，因此具有较高的临床使用价值。
3.2 国外研究现状 对比国内，国外的SMPs发展比较早，例如：美国、日本、德国等由于具有先进的设备和理论基础，因此在各个方面相对国内都比较成熟，所以本人参考最近国外SMPs相关研究在此论述。
Y.C.Lu等人利用环氧基的形状记忆材料设计模拟服务环境所能反映出的预期性能要求即
①暴露在紫外线辐射下循环为125分钟；②在室温下沉浸油内；③浸泡在热水中49℃。一种新颖的高温压痕法评估适应条件的SMPs的形状和力学性能。结果表明对于有条件的比较一般环境条件SMPs的玻璃化转变温度降低与较高模和敏感应变速率。如果温度设定低环境条件影响的SMPs形状恢复能力。特别是紫外线暴露和浸入水中的SMPs回复率明显低与无条件的材料。当回复温度高于Tg，材料的回复能力相对保持不变。
R.Biju等人用双酚A（BADC）与缩水甘油醚或者双酚A（DGEBA）与苯酚螯合物（PTOH）通过一系列聚反应合成热固性聚合物表现出具有形状记忆性能。利用差示扫描量热分析、红外光谱及流变仪来表征其固化特征。以不同比例DGEBA/PTOH/BADC混合，研究了它们的弯曲、动态力学性能以及热性能；对于一个给定的成分，弯曲强度和热稳定性随着氰酸酯浓度增加而增加，而这些特性随着PTOH浓度的增加而降低，储存模量表现出相似的趋势。这个转变温度（Tt）随着整体氰酸酯含量的增加而增加。这些聚合物在形状记忆性能显示出良好的恢复形状，并且形状恢复时间减少。而显示恢复时间与形状恢复模量增加（Eg/Er）刚好相反。这个转变温度可调谐反应物组成及变形恢复速度随驱动的温度增加而增加。这些环氧基氰酸盐系统具有良好的热、力学和形状记忆特征很有希望用在智能电气领域。
4 展望
由于SMP有着丰富的后备资源，而且形状记忆的方式灵活，具有广阔应用和发展前景。因此本文认为，有很多重要因素影响将SMPs技术成功转化成生产应用，例如：标准化的不同方法描述为量化形状记忆材料的性能。应该进一步完善形状记忆原理，在分子结构理论和弹性形变理论基础之上，建立形状记忆的数学理论模型，为开发新材料奠定了理论基础；运用分子结构理论、实验设计原理和改性技术知识，提高形状记忆各项性能、丰富品种、满足不同的应用需要，增强应用和开发研究，拓宽应用领域，尽快转化为生产力。
形状记忆高分子与形状记忆合金相比具有感应温度低，且形状记忆高分子因其独特的优点而具有广泛的应用前景，但是我们也应该看到在开发应用上仍存有一些不足[22]：形变回复力小；只有单程形状记忆功能，没有双程性记忆和全程记忆等性能；优化制作设计与工艺，开发更多优秀的品种，在研究聚合物基的SMP中有许多重要工作需要我们一步步努力去做，在完善SMP过程中，同时要研究复合社会不同需求的产品。
参考文献：
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导电高分子材料的优点范文4
作为开创了手性大分子全新领域的手性导电高分子聚合物，对科学研究者产生了极大的吸引力。手性导电高分子聚合物的优点在于：1、导电性能佳；2、在溶液里，能提现其良好的承受PH值发生转变的能力；3、在溶液里，具有出色的氧化还原性；4、良好的手性选择性；5、优秀的分子识别能力。这些能力使其将来会在电化学开关、手性色谱、手性化学传感器、膜层析技术及表面修饰电极等领域得到广泛发展。手性分子在自然界中存在广泛，天然氨基酸、简单糖类等很多重要的生物药剂，都是手性分子，最引人重视的是某种旋光对映异构体，是它们唯一存在的结构。手型结构广泛存在与生物大分子中，在生命系统中兼具着十分重要的职能，例如普遍存在于重要生物聚合物（DNA、核苷酸、蛋白质）等螺旋状的手性，手性控制更是药物试验中一个是关键的要素，针对手性药物的设计和合成，在近几十年来都采取了大量的研究。这里重点介绍新一类手性大分子，就是手性导电高分子聚合物。
当作为手性基质或手性电极材料对具备手性的导电有机高分子聚合物进行使用时，后者一些诸如独特的力学、电学和电化学特性会在使用过程中被表现出来。利用能被聚合物骨架官能团吸附的特性，微粒、动植物体内的薄膜与纳米纤维等都可以运用它们制作，应用这些功能，可以在特定分子的识别、提纯开展上开拓更广阔的空间。
二、手性导电高分子聚合物的发展
Baughman等在1985年就提出，具有单一旋光性的纯取代基或并到聚合物链上的手性掺杂阴离子可以诱导共轭导电聚合物的π-π*吸收带上的光学活性。前一种路径主要应用在合成一系列的手性聚吡咯及手性聚噻吩上，后者对于合成手性聚苯胺有很高的成功率。随着对手性导电高分子聚合物研究的进一步加深，更多的有效的手性导电高分子聚合物合成路径被研究者们报道出来。这些路径在手性导电高分子聚合物合成领域做出极大的贡献。
1.手性聚苯胺
手性聚苯胺作为一种特殊的导电聚合物，在电化学不对称合成、手性拆分和电磁功能材料等方面有着良好的应用前景。
合成手性聚苯胺的方法中，日常应用比较广的有电化学聚合法及二次掺杂法。
二次掺杂法合成手性聚苯胺的原理是基于手性掺杂离子的加入来增长聚苯胺链或预合成聚苯胺链。此类方法不能够用于合成聚吡咯及聚噻吩。
电化学聚合法的作用机理是通过电极形成的电位差作为引发和反应聚合反应的驱动力，在适当的电化学条件下，苯胺在阳极上发生氧化聚合反应，聚苯胺粉末就会粘附在电极表面薄膜或者沉积在电极表面，利用这种方式，就可以获得聚苯胺。研究发现，调节电极电位可以令手性聚苯胺的旋光性产生变化，调整反应温度还可以改变聚苯胺主链构型。
要生成单一螺旋链构型的导电聚苯胺膜必须在左（或右）旋樟脑磺酸根离子存在的环境下对映体选择电聚合。此薄膜出现强烈的圆二色性，左旋、右旋偏振光的吸收系数差值在445nm时达到0.16mol/c㎡。原子空间排列的稳定剂，可以使用聚苯乙烯磺酸来充当，同时掺杂右（或左）旋樟脑磺酸，电化学聚合法可以用于手性聚苯胺胶体的制备，而且采取恒电位法也是适用的。同时，在掺杂过程里，为了诱导聚苯胺主链对映体选择重排，可以利用手性樟脑磺酸采取单一螺旋构型的方式，使得聚苯胺胶体具有旋光性。
手性聚苯胺的结构及性能对于电化学聚合过程电位的高低很敏感。聚苯胺链和对映体选择掺杂剂间的静电力和氢键作用使得聚合物链优先采取单向螺旋构型，因此，手性诱导剂樟脑磺酸的浓度是决定螺旋构型成长速率的关键。
此外，不同电极上苯胺聚合的初始氧化电位不同，假如电位定于初始氧化电位低时，在电聚合前就有一个明显的孵化期，电位越低，孵化期越长，低聚物于孵化期慢慢生成。导电基底不同，孵化时间亦不同。减少或消除孵化期，可以通过调整电位进行。
利用电化学聚合法合成手性聚苯胺过程中，温度的改变也促使聚苯胺主链螺旋型构型的变化，所以，电化学沉积温度对PANI·（+）-HCSA的手性具有中有影响。
手性导电聚苯胺具备很多优秀独特的性能，除了催化性能、电性能、电致显色性能、电磁屏蔽以及吸波等，还具有旋光性。独特的掺杂可逆特性让手性导电聚苯胺在生物传感器、手性识别等方面具有很大的潜在应用前景。手性导电聚苯胺扩展了聚苯胺的应用，磁屏蔽及吸波性能等，让手性导电聚苯胺有望在制备电磁低损耗、质轻、宽频的吸波材料上得到很好的应用。
2.手性聚吡咯
手性吡咯高分子聚合物被Baughman等在1985年通过聚吡咯单体的电聚合首次将手性取代基工价结合到吡咯的氮上而诞生，在波摊点机上沉积的稳定聚吡咯，它的循环二色谱特征很明显。随后运用电聚合，研究者们成功的合成了3-取代吡咯环单体。新合成的取代吡咯聚合物对比于未取代的来说，导电性较低。取代基体积过大，致使聚合物链扭曲，可能是导致其导电性的主因。
手性聚吡咯可用于生物、离子检测、超电容及防静电材料及光电化学电池的修饰电极、蓄电池的电极材料。此外，还可以作为电磁屏蔽材料和气体分离膜材料，用于电解电容、电催化、导电聚合物复合材料等，应用范围很广。
3.手性聚噻吩
类似芳香环的结构令手性聚噻吩具有很好的环境稳定性，合成方便，掺杂后拥有很高的导电性和发光性，这些都使它备受人们关注。作为高分子材料，聚噻吩尺寸极小，具有丰富的潜在功能，导电能力调控范围包括绝缘到接近金属内，而且，经过加工后还可以让材料获得电学、光学和力学等特性。
单体的化学、电化学的氧化是合成具有光学活性的手性聚噻吩的最常用方法，这次单体都是噻吩环3位取代手性产物。噻吩不溶于水的特性，令其氧化反应多在溶液中发生。近来手性晶体排列的聚噻吩很多都是利用在胆固醇结构晶体排列的溶剂中非手性噻吩的电化学合成的，或者利用带有晶体排列的侧基的聚合合成。生物聚合和金属离子作侧链的聚噻吩的络合也是被应用的。
参考文献
[1]杨丰科，曹伟丽，李金芝，手性导电高分子聚合物的研究进展，材料导报，2011（25）
导电高分子材料的优点范文5
如今电子产品的使用日趋频繁，散热成为产品品质的关键因素。以电脑中央处理器（CPU）为例，在最快运算速度下，虽然芯片表温最高只有将近100℃，但是因为芯片面积非常小，其热通量高达50瓦/平方厘米。台湾科技人员最近开发出一种新型硅胶高分子散热片，除了特殊的高分子基材外，加入氧化锌等作为填料，并使用硅烷作为改质剂，增加与硅高分子基材的相容性，使其具有较佳的柔柔性，在CPU高速运算与冷热循h时，能排挤不导热的间隙小气泡而提高散热能力，热传导值约为2.5W/mK，且仍具有耐10千伏以上电压的能力，可广泛用于许多电子领域。
再如在光电有机分子化学品方面，包括影像显示材料，如彩色滤光片、背光模组材料、偏光板、高应答速度液晶材料、配向膜、液晶显示器用玻璃基板、彩色光阻、冷阴极荧光灯管（CCFL）、棱镜片、扩散板、导光板材料、增亮膜、TAC膜、视角补偿膜、配向膜材料、各向异性导电胶（ACF）以及光阻材料等，目前已有少部分可以岛内自主供应，但大部分仍需依赖进口。
最近，台湾科技人员研发出“光电产业用功能性高分子薄膜”及“功能性高浓度塑料母粒”两项关键加工技术平台，前者通过材料选择、薄膜表面处理、涂布制程设计、感压胶配方等创新与改良，开发出光学级抗静电聚酯（PET）保护膜及保护膜撕除胶带，可应用于光电用保护膜、偏光板用PET保护膜、手机及笔记本电脑用聚乙烯（PE）保护膜等产品，有助于降低光电产品成本，预计每年将提升产值约2亿元新台币；后者开发出岛内首创浓度70%以上的阻燃母粒技术，缩短制品加工程序，直接降低混炼制造成本50%，增加产品附加价值25%，目前已有8家厂商应用于生产特殊用橡胶和塑料产品、人造树脂产品、热可塑性弹性体、辅具产品、电器连接器产品、发泡球产品等，预计每年将提升产值约1.5亿元新台币。
在新型生态材料技术方面，一般电子及家电产品皆大量使用发泡塑料，尤其是保丽龙（由聚乙烯或聚苯乙烯加发泡剂后高温发泡形成的一种材料，也称泡沫塑料）作为缓冲衬垫包装材料。然而由于回收困难、再生不易、焚烧会污染环境等问题，近来许多国际公约和法令开始禁止或要求减少使用保丽龙，目前全球著名的电子及家电企业无不积极寻找替代的包装材料。岛内生产包装材料的公司多属中小型企业，亟待技术升级。台湾工研院最新开发的淀粉改质发泡技术，以水经高压挤出淀粉产生的发泡材料来替代保丽龙，可改善淀粉原本脆硬特性使其具包装缓冲使用的韧性，其制品的缓冲效果介于发泡塑料和纸浆模塑制品之间，既有发泡塑料优异的缓冲性能，又有纸塑制品的绿色环保诉求，加上淀粉及生质纤维来源广泛，不使用有机发泡剂，制成包装材料具有生物可降解性与环境协调性，废弃掩埋后能自然降解腐烂作为肥料，不会对环境造成污染。其包装性能符合国际标准ASTMD5276-98，且保有生物分解的特性，180天分解率超过90%。该项技术已在大陆、台湾和美国申请专利，并授权厂商且参与合作，评估全面采用生态包装材料的可行性。目前规划建造淀粉发泡材料工厂，后续将投资混炼造粒、挤出发泡等生产设备，可望形成绿色包装产业链。未来外销欧洲产品所征收的回收税可由1.51欧元/公斤（包装用塑料材料）大幅降低至0.1欧元/公斤（包装用生态材料），减缓电子产品出口的非关税贸易壁垒。
此外，台湾工研院还在开发以非粮料源生产的绿色生质高分子及其复合材料应用于资通讯产品的技术，建立衣康酸和5-羟甲基糠醛（HMF）及其衍生物的制程，以降低“化石碳”含量的基础化工材料，供应化工业中下游企业加工制造绿色产品之需。其中包括以酶工程处理方式对木薯淀粉分子量大小及结构进行控制及切割的技术，使木薯淀粉分子量与颗粒微粒化和直链化，以利于转化改质及分子量降解，藉以提高直链淀粉含量及提升木薯淀粉可塑化的特性。酶降解后木薯淀粉经单螺杆挤出机反应生成热可塑性淀粉（TPS），目前其抗张强度可达到170～200千克/平方厘米，未来将配合相关产品开发，逐步建立相容化技术、界面反应改质技术等，以求达到商品化实用阶段，应用领域包括制鞋材料、运动器材、包装器材、农业相关用品以及汽车、玩具等多样化衍生应用产品。开发淀粉基生物分解包装膜将可逐步取代目前年需求量约10万吨的石化基塑料包装膜，有助于降低石化基塑料对于环境所造成的白色污染及产生的二氧化碳排放，预估未来至少产生每年20亿元新台币以上的产值。如果用于电脑及显示器以及手机、数码相机、移动上网装置机壳材料，年需求达150万吨以上，外销全球产值高达9000亿元新台币以上，影响的供应链达数千家。
另一项生物质扩散板技术开发项目，目的是用绿色生物质材料制备而成的聚乳酸（PLA）/聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）生物质合胶扩散材料，取代目前台湾液晶显示器产业所广泛使用的石化产业下游产品高分子光学材料。这种新型合胶扩散材料中，生物质含量大于30%，通过改变其化学组成、分子特点而改造其物理、力学及阻隔性能，使PLA/PMMA合胶达到最佳的相容状态，其穿透率为53%，雾度为99%，扩散率为95%，热变形温度大于80℃，抗拉强度达780千克/平方厘米，除了有优良的光学性能与射出加工性，不需长时间退火处理即可达到约80℃耐热性等优点外，也承袭了PMMA耐候性良好的优点，且具有更好的耐冲击性，将此材料成型为15英寸扩散板，测量其匀光特性与出光颜色，皆与目前商品化扩散板光学特性相近。
发展新型应用纳米技术
在新型纳米材料方面，通过2003―2014年连续两期实施的“纳米重大科技计划”，以纳米前瞻研究、生医农学应用、纳米电子与光电技术、能源与环境技术、仪器设备研发及纳米材料与传统产业技术应用等领域为重点方向，目的是推动纳米科技产业化，促使研发成果转化为产业的竞争力，为下一波高科技产业发展立下基础。
该计划目前在材料领域取得的成果包括：建立8套台湾纳米标准系统，包括角度校正系统（含大、小角度校正系统）、阶高校正系统、薄膜测量系统、微流量测量系统、纳米压痕测量系统、纳米粒径测量系统、力量比较校正系等，并进行与外国实验室间的纳米粒径测量比对活动，有助于国际纳米粒子测量标准的相互协调一致性。
由于一维线状纳米银线结构具有易导通电路特性，且保有纳米材料可低温烧结的特性，在电极、低温烧结导电涂料、超导厚膜电路、微波及电磁波吸收材料都可进一步应用，并大幅降低银的使用量，已成为岛内纳米科技研发的重点项目。目前，台湾科技人员在纳米银线合成技术方面，已利用化工连续制程设计完成可量化的制造方法，生产直径可控制在40～500纳米不等，长径比约100倍的纳米银线。由于银是最佳的导电金属材料，也是极佳的导热材料，因此目前岛内企业已大量应用于导电及导热银胶等涂布材料上，具有高导电及高导热性、伸缩性、耐盐雾性及适用温度广等特性。
台湾工研院正在进行数种一维纳米银线制程及其复合材料合成技术开发，包括：银纳米线连续式制程技术开发，藉由连续式制程获得高品质银纳米线，以提升产能，降低生产成本；纳米银线导电膜技术开发，进一步以硅烷界面活性剂对纳米银线进行表面改质后，可混成水性及油性胶，并与环氧树脂与乙烯树脂制成油性导电胶，且分散良好，其导电膜可达1×10-3Ω/sq等级，且银的使用量可降低6～8倍，用于电磁波干扰（EMI）遮蔽达99%以上时其银使用量可降低约4倍，可应用于薄膜开关、无线射频辨识系统（RFID）、柔性印刷电路板等；另外在透光导电膜方面，经由设计涂布纳米银线与碳纳米管方式也可得到透光性与导电性俱佳的透光导电膜，其透光率在65%及80%时其电阻分别为5×102及2×104Ω/sq。该项技术目前正在由岛内好邦科技公司进行测试验证中；纳米银线导热复合材料开发，即对纳米银线进行表面改质后，与环氧树脂制成银导热胶，在室温下以手工或机器进行涂布及硬化，经测试其热传导系数可达55.86W/mK，与0维纳米银相比其使用量可降低约6倍。
工研院材料设计与元件验证实验室建立的一维纳米银线合成技术，如稳定剂结构设计，并探讨分散剂种类、反应速率、成核行为等关键参数，可作为未来调控二维金属结构合成参考并建立一维纳米银线的成长机制及测量分析方法。新型液晶材料是在垂直排列（VA）型液晶中添加高分子单体，并在制程中使高分子单体在液晶盒中聚合成高分子网络以固定液晶偏转的角度，使液晶偏转速度加快而达到提高应答速度的效果。该研究所开发的光电高分子复合材料界面取样技术可将新型液晶面板中的液晶完整取出，并搭配分析技术，可探测液晶面板中的离子不纯物。此外，此技术也可应用于各种不同复合材料界面的取样。
由台湾“国研院”仪器科技研究中心主任暨台大物理系教授蔡定平带领的研究团队，与英国南安普敦大学合作开展研究，以极新颖的想法及精密的纳米制作与测量技术，成功研发出环型线圈式超颖材料（即具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工秃喜牧希，以实验明确地证明环型线圈式人工结构可以形成具高应用价值的超颖材料，开启了人工超颖材料设计与制作的新契机。一般的大自然材料由原子及分子组成，其天然的原子振荡的特性便决定了它的材料特性，然而由如同甜甜圈般的环型线圈的人造单元结构所组成的环型线圈式超颖材料，拥有十分实用的电磁场振荡与放大效应，犹如人造原子般的环型线圈，可以充分地提供人为掌控超颖材料光电物理特性的条件。这项成果已发表在美国《科学》（Science）期刊上，在国际上受到高度重视。该中心目前正积极开拓将环型线圈式超颖材料应用于能源、环境与生技医疗器材等仪器科技平台上。
由新竹清华大学光电研究所所长孔庆昌带领的研究团队，成功找出控制光场的方法，所开发出的光学波形合成器能进一步供发展纳米电子、纳米材料及超快电子等研究领域使用。此外，通过操控位于原子与分子内的电子活动，这项装置也可以帮助科学家控制化学反应。
台湾工研院材料与化工研究所利用自组装技术及应用抑制剂成功操控导电高分子的聚合速率，开发出高导电率的导电高分子纳米材料，使导电高分子以1000倍的导电率取代原有的液态电解液电容器，成为下世代新兴的被动元件。由于该材料技术的突破，使导电高分子固态电容器能承受IC运算速度的提升所造成的热能及高涟波电流，并能匹配携装尺寸的缩小，解决便携式电子产品因CPU功率提升的散热及运算可靠度问题，达到电子产品既能轻薄短小，又能高功能、高效率的双重目的。目前部分成果技术已转让给岛内企业，成功开启台湾导电高分子固态电容器产业。
台湾工研院还建立起岛内自主高性能热电纳米材料及微小型致冷元件等新世代纳米材料设计与模组制作技术、量产制程技术及元件应用的完整能力，切入国际高端热电材料应用市场，使岛内传统散热鳍片、风扇及散热管等产品进一步提升至主动式冷却及精密温控等高端领域，从目前代工制造逐步进展到具有材料自主设计开发能力，其应用领域除了3C电子产品与零组件之外，热电致冷空调与冷藏冷冻也逐渐显现商机。
在纳米光电技术领域，台湾工研院研究人员利用纳米材料制程技术，以油墨与水不相溶的特质作为显示介质，藉由施加电压时极性溶液对疏水层的湿润来控制影像的色彩变化，具有无视角显视差异、不需要装设背光源、更新速度快等特性，符合动态影像显示需求；若搭配太阳能基板，更可以做到自主供电，也更适合用于户外大面积动态显示屏与智慧调变窗。目前，工研院已与岛内厂商进行技术合作，开发出全球第一片主动式半反射半穿透彩色电润湿显示（EWD）面板和新型主动式半反穿彩色微流体显示器。
台湾工研院研究人员还利用其掌握的纳米光电技术，协助岛内柔性显示产业上游材料厂长春人造树脂公司、中游液晶面板制造厂友达光电公司及达虹光电公司、下游系统厂义隆电子公司投入研发双模式柔性可弯曲显示器相关技术。目前，友达光电公司已开发出应用在高端移动装置上的柔性主动显示器，并提供柔性基板及柔性电晶体相关技术，协助厂商验证金属氧化物柔性薄膜电晶体（TFT）液晶背板，并以工研院转让的柔性基板技术为基础，计划开始量产柔性基板并立即用于制造柔性电泳显示器，已在2013年日本横滨展览会上展出4英寸柔性主动有机发光显示器（AMOLED）面板。义隆电子公司研发出垂直整合触控IC设计、制造与柔性显示器模组相关技术，并开发出柔性触控模组，促成柔性多点触控显示器新应用。
台湾工研院研发的高耐候性透明热反射薄膜应用技术，已开发高透明红外线（热）反射材料并搭配非真空喷镀制程，直接将热反射薄膜材料应用在传统建材上，研制出低本质缺陷的高透明薄膜，可大幅降低热反射薄膜在现有建材上的颜色变异，提升该技术在建材市场的应用性。这种高耐候性热反射薄膜技术可藉由氧化物材料的组成与结构组合改变光波的反射波段，增加传统建材的热反射率；低缺陷化合物复合氧化物薄膜材料调制技术则可控制透明薄膜的本质缺陷与杂质缺陷，以利于应用在广色系的建材基板上，作为节能玻璃、隔热磁砖与热反射外壳材料。
台湾中山科学研究院开发出纳米碳材高分子复合薄膜阵列传感器技术，应用于气味的鉴定，其中每一个传感器都被挑选针对许多不同的化学制品做出回应。目前已建立6种工业有害气体探检能力与测量技术，包括乙醚（检测下限500毫克/立方米）、丙酮（100毫克/立方米）、甲苯（100毫克/立方米）、对二甲苯（100毫克/立方米）、三氯甲烷（30毫克/立方米）、四氯甲烷（25毫克/立方米），并设计及制作出高灵敏度阵列型并联式微型气体传感元件，开发高信噪比阵列式电路系统架构，与气体辨识演算法暨人因操作软件，建立8组阵列式纳米高分子复合薄膜气体吸附即时测量技术，侦测反应时间小于30秒，辨识正确率可达85%以上。
该技术现已转让成泰公司，并f助开发工业卫生、环境监测等空气品质测量系统，促成该公司投资开发半导体制程废气处理新产品，可即时侦测并处理蚀刻与薄膜制程所产生的有害剧毒气体，在侦测室内空气品质、医疗诊断、化学工厂及环境安全性测量监测、食品品质管理、制药、有毒气体侦测、甚至军事用途上，都有许多的应用，每年可创造数亿元的商机。
导电高分子材料的优点范文6
关键词：有机电致发光显示器；柔性OLED；性能; 改善
中图分类号：TN304 文献标识码：A
The OLED Technology，The Performance and Deficiency of Flexible OLED
CAO Yan1,2,WANG Hui1
（1.School of Electronics，Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200240，China；
2.Suzhou industrial park institute of vocational technology，Suzhou 215021，China）
Abstract:OLED depends on the superiority of thickness, angle of view, luminous efficiency becomes the key of panel display technology development. This paper introduce the structure, luminescence principle, drive circuit, luminescent materials of OLED simply. The main point is the performance and deficiency of flexible OLED, and the improvement of performance.
Keywords: OLED; flexible OLED; performance；improvement
引言
21世纪是"3C"，即通讯（communication）、计算机（computer）与消费性电子器材（consumer electronics）的时代，处于这样的时代，人们对平面显示器的要求也越来越高。平面显示器，从几十英寸的广告牌到一英寸以下的手机显示屏都有，包括了STN-LCD（超扭转向列式液晶）、TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示器）以及PDP（等离子平板显示）等各种显示器。OLED（有机电致发光显示器）是开发最晚的，但目前它已成为最具发展潜力以及最有可能取代LCD的显示器。相对LCD，OLED存在许多优势：驱动电压低（10V以下）；自发光、无需背光板、耗电量大大减少；视角广，达170°以上；反应时间快，约为10～100ns；不存在LCD的残影现象；可采用全彩制作，包括RGB三原色制作和白光制作；亮度可高达10，000cd/m2；高发光效率约16lm/w；厚度薄、体积小、重量轻；可制作大尺寸与可挠曲性面板；可使用温度范围大；制程简单，具有低成本优势等。
具有以上众多优势的OLED显示器，不存在从侧面看不清楚的问题；也不会有LCD影像残留及画面跳动的情况；不但便宜，而且省电；相对于LCD，颜色更鲜艳，对比更鲜明，而厚度小于2 mm的全彩面板更是只有OLED才能做到。
1OLED的基本结构及发光原理
OLED的典型结构如图1所示，用ITO（氧化铟锡）导电薄膜作阳极（正极板），金属作阴极（负极板），中间淀积一层有机发光材料作为发光层。其中的空穴、电子传输层是为了提高发光效率而增加的。OLED利用外加电场使空穴和电子分别从正、负极板注入到空穴和电子传输层，再由传输层迁移至发光层，在发光层相遇形成激子，激发发光分子，发光分子经过辐射弛豫而发出可见光[1]，如图1所示。其发光的颜色取决于有机发光层材料，所以可以通过改变发光层的材料而得到所需要的颜色。
2OLED的驱动技术
OLED的驱动方式有主动式（即AM-OLED有源驱动）和被动式（即PM-OLED无源驱动）两种。驱动的电路设计原理如图2所示。无源式驱动电路主要用于小尺寸面板的驱动，这种驱动方式工作在高脉冲电流下，这会使得像素的寿命缩短，而且其分辨率较低，但它的制作成本较低、而且工艺简单。与无源式相反，有源式驱动电路成本比较昂贵、制作工艺也相对比较复杂，但因不需在高脉冲电流下工作，所以效率较高，寿命也较长，主要用于大尺寸、高分辨率、高信息容量的全彩化OLED显示产品[2]。
3OLED的发光材料
OLED的发光材料既有分子量介于500～2，000之间的小分子化合物，也有分子量约为10，000～100，000的高分子聚合物。
八羟基喹啉铝（Alq3）是常用的小分子发光材料，它可辐射出波长在450nm～700nm之间的绿光，峰值为550nm，其分子结构如图3所示。如果在Alq3中掺入其它杂质或用其它元素（Mg、Zn等）取代铝，就可得到不同颜色、不同亮度的辐射光。
有机小分子的结晶现象降低了OLED器件的使用寿命，而且为了提高发光效率，小分子OLED大多采用多层结构，器件装配比较困难，大面积显示的成本则更高。而高分子聚合物具有强的挠曲性、易加工成型、不易结晶、同时链状共轭聚合物的能带隙数值与可见光能量相当、可溶性聚合物优良的机械性能和良好的成膜性，这些都使得高分子聚合物更加适合大面积显示。聚对苯乙烯、聚噻吩和聚烷基芴是常用的高分子聚合物发光材料。
无论高分子材料还是低分子材料用于OLED都要满足以下条件：高量子效率的荧光特性，荧光光谱主要分布可见光区域；有高的导电率，能传导电子或空穴；成膜性好，在几十纳米的薄层中不产生针孔；良好的热稳定性。
OLED的发光颜色取决于有机发光层材料，所以可通过改变发光层的材料而得到所需要的颜色，通常是向发光层主体材料中掺入有机染料来改变辐射光的颜色。掺入的有机染料需满足：高量子效率、染料的吸收光谱与主体材料的发射光谱重叠较好、红绿兰三原色的发射峰尽可能窄、稳定性好。掺入DCM、DCJTB和TPBD可得到红色辐射光，掺入Coumarin6、quinacridone和Coronene等可得到绿色辐射光，掺入OXD-（P-NMe2）和Distyrylary－lene等可得到蓝色辐射光。
4柔性OLED及其存在的问题
2003年，台湾交通大学OLED试验室的陈金鑫教授研究开发出可卷曲OLED（也叫柔性OLED，即FOLED）。传统的OLED器件采用玻璃作基板，在其上镀一层ITO导电薄膜作为有机电致发光显示器的阳极，而柔性OLED则用塑料衬底代替了玻璃衬底。
4.1FOLED的优势
（1）柔韧性：FOLED的阳极基板可以是具有良好的柔韧性和透光性的塑料基片(典型的是PET基片)、反光的金属箔以及非常薄的玻璃基片(如50μm厚的Schott D263 borosilicate glass硼硅玻璃)等。这些材料使得OLED能够弯曲，并且可以卷成任意的形状；
（2）重量轻、外形薄、耐用性好：FOLED最常用的衬底是聚酯类塑料衬底，其柔韧性很强，既轻又薄(FOLED重量约为同等面积玻璃衬底OLED的十分之一，厚度约为125～175μm左右)[3]。由于衬底的柔韧性很好，因而FOLED器件一般不易破损，更耐冲击，与普通玻璃衬底的器件相比更加耐用；
（3）成本更低，性能更好：随着可实现连续化滚筒式生产的有机气相淀积工艺的出现，FOLED的生产成本更低，而且可实现大规模量产。目前制作的FOLED器件的亮度高于5×104cd/m2，发光效率可超过400lm/W，与制作在玻璃衬底上的OLED相比FOLED的性能显得更好。
4.2FOLED存在的问题
选择柔性衬底作为OLED的基板时，由于衬底本身的性质，给器件和制作过程带来了很多问题。
（1）平整性较差：通常柔性衬底的平整性要比玻璃衬底差，这不符合表面要求。大部分淀积技术是共形的，制备的薄膜会复制衬底的表面形态，使得衬底以上的各层都凹凸不平。这会造成器件的短路，引起器件损坏；
（2）熔点低：柔性衬底的熔点很低，而OLED基板的工艺温度却很高，所以，在制作过程中柔性衬底会变形甚至熔化[4]。即使温度较低的环境中，柔性衬底尺寸也不稳定，这给多层结构的OLED制作在精确地整齐排列上带来了很大的困难；
（3）寿命短：OLED对水蒸汽和氧气都比较敏感，而大部分柔性衬底的水、氧透过率均比较高（表1[5]为几种常见的柔性衬底材料每天对水、氧的渗透速率）。当水汽和氧气进入到器件内部时，会影响阴极与发光层之间的粘附性、使有机膜层内发生化学反应。这些都会导致器件的光电特性急剧衰退，造成器件迅速老化、失效。与玻璃衬底相比，塑料衬底对水汽和氧气的隔离及对器件防老化的保护作用都不够理想，无法满足显示器连续工作超过10，000小时的寿命要求；
（4）ITO薄膜易脱落：为了配合熔点低的柔性衬底，只能在低温下淀积ITO导电薄膜，制成的ITO导电薄膜电阻率高、透明度差，与柔性衬底之间的粘附性不好，在弯曲时易折裂，造成器件失效[6]。由于常用的柔性衬底PET与ITO的热膨胀系数相反，在温度变化时，一个收缩，另一个则膨胀，因此ITO薄膜比较容易脱落重。另外，在工作过程中，也会因为器件发热而导致ITO导电薄膜脱落。
4.3提高FOLED器件的使用寿命
影响FOLED使用寿命的主要原因是衬底的水、氧透过率太高。因此，重点在于如何解决水、氧的渗透：
（1）在柔性衬底上淀积一层防止气体向塑料衬底内扩散的致密的介电材料，此介电层要无针孔、无晶粒边界缺陷；
（2）为器件加上一个柔性聚合物盖板，在基板和盖板上制作阻挡层用以阻挡水、氧的渗透；
（3）采用金属箔作为FOLED的衬底，箔的水汽透过率低，而且可承受高温制作工艺，这种FOLED通常为上发光型OLED；
（4）将显示器密封在干燥的惰性气体氛围中，也可以将氧化钙、氧化钡等吸附剂加入到显示器的密封壳中除去残留在内部的水和氧气；
（5）对柔性衬底和制备好的FOLED器件进行多层膜包覆密封，这也是目前的发展、研究重点，典型代表技术是Barix技术。Barix技术是由环球显示公司、Vitex系统公司以及Battelle公司合作开发的。
Barix技术是利用真空镀膜工艺制备有机高密度介电层与无机聚合物交替而成的多层结构，有效地避免了层与层之间的相互影响。聚合物在真空中淀积、交联，形成一种聚丙烯酸酯膜，将有机薄膜沉积在聚合物膜层上，成为阻挡水、氧渗透的屏障。Barix结构的最后一层是ITO层，这一层就可以作为OLED的阳极。此外，这种结构中的聚合物层还能使衬底表面光滑，阻挡层还可根据具体要求将衬底裁剪成任意形状，以满足各种显示器的需要。
