有機光導體功能材料的研究開發(fā)

有機光導體功能材料的研究開發(fā)一、前言有機光導體的生產(chǎn)已是一個成熟的高技術產(chǎn)業(yè)，該產(chǎn)品的高額利潤時代已經(jīng)結束，并且專利已過保護期。對科技發(fā)達的西方國家來說，其市場競爭十分劇烈，已經(jīng)進入微利時期，因而象其它一些具有一定技術含量的產(chǎn)品同樣，其生產(chǎn)技術必然會向經(jīng)濟較不發(fā)達的國家轉移。所以形成了OPC的生產(chǎn)開始向東南亞、韓國、臺灣以及中國大陸轉移的局面。對我國而言，OPC的產(chǎn)業(yè)化才剛剛起步，尚有許多工業(yè)生產(chǎn)中的基礎性問題沒有得到解決，或者說這個產(chǎn)業(yè)鏈還沒有形成，影響了該產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)利潤和發(fā)展?jié)摿?。目前，我國OPC的實際總產(chǎn)量不超過1萬只/年。到目前為止我國引進美國、日本的二手生產(chǎn)線已經(jīng)3條，其生產(chǎn)能力總計約1萬只/年，其中兩條生產(chǎn)線已經(jīng)投產(chǎn)，此外一條也將在今年終投產(chǎn)。依靠自身技術設計、建造生產(chǎn)線3條，根據(jù)資料報道，估計其設計生產(chǎn)能力約270萬只/年，目前還處在試生產(chǎn)階段。假如上述這幾條生產(chǎn)線能實現(xiàn)投產(chǎn)，再考慮原裝產(chǎn)品和國外OEM產(chǎn)品的市場份額，其產(chǎn)量已能滿足我國市場的需求。雖然我國OPC的生產(chǎn)呈現(xiàn)快速發(fā)展之勢，但是其生產(chǎn)OPC所需的原材料，涉及光導材料、鋁鼓基和粘合樹脂等基本上都依賴進，我們雖然得到了當前產(chǎn)品的配方和生產(chǎn)工藝技術，但其生產(chǎn)過程中所需基礎材料的關鍵技術仍掌握在外國人手中，高額利潤仍然屬于別人，而市場風險都留給了我們。這樣就大大增長了我國OPC的生產(chǎn)成本，隨著市場競爭日趨劇烈，生產(chǎn)廠和經(jīng)銷商的利潤率越來越低。要解決這個問題，必須一方面解決好基礎功能材料的開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。二、國家科技計劃對OPC研究的資助情況自“八五”計劃以來，國家自然科學基金、國家863計劃、國家計委以及一些省市的科技發(fā)展計劃都對有關OPC的基礎理論研究、功能材料合成、配方、生產(chǎn)工藝技術以及相關的生產(chǎn)設備、產(chǎn)品性能檢測設備開發(fā)給予了長期的資助，其研究總經(jīng)費已近10萬元人民幣。開發(fā)了多種類型的光電功能材料，對配方、生產(chǎn)工藝進行了較進一步的研究，一些項目與公司合作實現(xiàn)了中試或規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品也進入了市場。但是，我國的OPC生產(chǎn)離我們所盼望的目的還相差很遠，綜觀其主線因素，乃是到目前為止，我們沒有實現(xiàn)光導功能材料的工業(yè)化生產(chǎn)和連續(xù)的新產(chǎn)品研究開發(fā)。更沒有像日本、美國那樣形成分工明確、結構合理的產(chǎn)業(yè)鏈，如專業(yè)的光導材料生產(chǎn)公司、各種粘結樹脂生產(chǎn)公司、鋁鼓基生產(chǎn)公司、生產(chǎn)線設計制造公司以及性能檢測儀器制造公司。三、有機光導體光電功能材料的研究開發(fā)OPC生產(chǎn)的全過程重要涉及以下幾個方面：1、鋁鼓基鋁合金錠T薄壁鋁管T鏡面加工T表面解決T清洗2、電荷發(fā)生材料合成T提純T晶型有效化T超微離子化T配方T涂布液制備3、電荷傳輸材料合成T提純T配方T涂布液制備4、生產(chǎn)條件廠房凈化與溫、濕度控制T生產(chǎn)設備T涂布工藝T干燥^品質檢查5、市場應用銷售T用戶使用T質量反饋T技術改善從以上過程可見，假如我們只完善了第4、5步，而不注重解決第1、2和3步中的基礎原材料的本地化問題，那么我國的OPC生產(chǎn)的積極權仍然會被國外壟斷，必然使其生存能力十分脆弱。針對這種情況，我們在研究工作中，一方面定位于開發(fā)具有優(yōu)良光電性能的功能材料。結合天津大學承擔的“十五”國家863計劃新材料領域項目一一激光有機光導材料的研究，近年來開發(fā)了一些具有較高載流子產(chǎn)生效率的電荷發(fā)生材料和不同載流子遷移率的電荷傳輸材料。目前已有如下材料完畢了小試或中試合成。(一)電荷發(fā)生材料光敏性TiOPcEl/2<0.1nJ/2光敏性Si(OR)2Pc光敏性AlCIPc光敏性H2Pc三偶氮光敏顏料，El/2<2.5Lx.S雙偶氮光敏顏料，El/2<2Lx.SA-N二、N=N-A(二)電荷傳輸材料根據(jù)文獻可以歸納出幾類電荷傳輸材料的載流子遷移率順序如下:(二)電荷傳輸材料CTM遷移(2/V-sec)與樹脂相溶性二哩衍生物7X10-7△二烷氨基苯衍生物5x10-6△三苯胺衍生物3x10-6O苯乙烯基三苯胺衍生物2x10-5O我們合成技術較成熟的電荷傳材料有:(1)腙類衍生物CH=hT—NCHCHCH=N—Nmp:142-144°CUV:364nmHPLC:99.8%mp:143-145CUV:363nmHPLC:99.8%(1)腙類衍生物CH=hT—NCHCHCH=N—Nmp:142-144°CUV:364nmHPLC:99.8%mp:117-119CUV:363nmHPLC:99.7%mp:148-150CUV:365nmHPLC:99.6%ch3ch3(2)三苯胺(TPB)衍生物mp:162-164°CUV:377nmHPLC:99.5%3mp:238-24TCUV:356nmHPLC:99.5%(3)苯乙烯基三苯胺衍生物(4)聯(lián)苯醍衍生物電子傳輸材料一一應用于正電性OPCtButButEuOOtEump:238-24TCUV:425nmHPLC:99.7%MeMeMemp:208°CUV:412nmHPLC:99.0%MetEu/、

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tBu MetBu.tBump:〉250°CUV:451nmHPLC:99.8%四、功能材料的產(chǎn)業(yè)化計劃在國家科技部863計劃和天津市自然科學基金的支持下，目前天津大學有機功能材料研究課題組正在與相關公司合作進行有機光導體功能