有機(jī)光導(dǎo)體功能材料的研究開發(fā)

有機(jī)光導(dǎo)體功能材料的研究開發(fā)一、前言有機(jī)光導(dǎo)體的生產(chǎn)已是一個(gè)成熟的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，該產(chǎn)品的高額利潤時(shí)代已經(jīng)結(jié)束，并且專利已過保護(hù)期。對科技發(fā)達(dá)的西方國家來說，其市場競爭十分劇烈，已經(jīng)進(jìn)入微利時(shí)期，因而象其它一些具有一定技術(shù)含量的產(chǎn)品同樣，其生產(chǎn)技術(shù)必然會向經(jīng)濟(jì)較不發(fā)達(dá)的國家轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(chǔ)性問題沒有得到解決，或者說這個(gè)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ΑＤ壳?，我國OPC的實(shí)際總產(chǎn)量不超過1萬只/年。到目前為止我國引進(jìn)美國、日本的二手生產(chǎn)線已經(jīng)3條，其生產(chǎn)能力總計(jì)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(shù)設(shè)計(jì)、建造生產(chǎn)線3條，根據(jù)資料報(bào)道，估計(jì)其設(shè)計(jì)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(shí)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(dǎo)材料、鋁鼓基和粘合樹脂等基本上都依賴進(jìn)，我們雖然得到了當(dāng)前產(chǎn)品的配方和生產(chǎn)工藝技術(shù)，但其生產(chǎn)過程中所需基礎(chǔ)材料的關(guān)鍵技術(shù)仍掌握在外國人手中，高額利潤仍然屬于別人，而市場風(fēng)險(xiǎn)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(gè)問題，必須一方面解決好基礎(chǔ)功能材料的開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。二、國家科技計(jì)劃對OPC研究的資助情況自“八五”計(jì)劃以來，國家自然科學(xué)基金、國家863計(jì)劃、國家計(jì)委以及一些省市的科技發(fā)展計(jì)劃都對有關(guān)OPC的基礎(chǔ)理論研究、功能材料合成、配方、生產(chǎn)工藝技術(shù)以及相關(guān)的生產(chǎn)設(shè)備、產(chǎn)品性能檢測設(shè)備開發(fā)給予了長期的資助，其研究總經(jīng)費(fèi)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(jìn)行了較進(jìn)一步的研究，一些項(xiàng)目與公司合作實(shí)現(xiàn)了中試或規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品也進(jìn)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(yuǎn)，綜觀其主線因素，乃是到目前為止，我們沒有實(shí)現(xiàn)光導(dǎo)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(jié)構(gòu)合理的產(chǎn)業(yè)鏈，如專業(yè)的光導(dǎo)材料生產(chǎn)公司、各種粘結(jié)樹脂生產(chǎn)公司、鋁鼓基生產(chǎn)公司、生產(chǎn)線設(shè)計(jì)制造公司以及性能檢測儀器制造公司。三、有機(jī)光導(dǎo)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(gè)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(shè)備T涂布工藝T干燥^品質(zhì)檢查5、市場應(yīng)用銷售T用戶使用T質(zhì)量反饋T技術(shù)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(chǔ)原材料的本地化問題，那么我國的OPC生產(chǎn)的積極權(quán)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(jié)合天津大學(xué)承擔(dān)的“十五”國家863計(jì)劃新材料領(lǐng)域項(xiàng)目一一激光有機(jī)光導(dǎo)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(xiàn)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(shù)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(yīng)用于正電性O(shè)PCtButButEuOOtEump:238-24TCUV:425nmHPLC:99.7%MeMeMemp:208°CUV:412nmHPLC:99.0%MetEu/、

/、

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