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導(dǎo)電高分子材料的優(yōu)點(diǎn)范文1
關(guān)鍵詞：高分子材料；功能；研究現(xiàn)狀；發(fā)展前景
前言
在我們的日常生活中，材料隨處可見，材料的發(fā)展水平直接影響我們的生活質(zhì)量。高分子材料在我們?nèi)粘Ｉ畹膽?yīng)用中擁有很多的優(yōu)勢(shì)，與現(xiàn)代化生產(chǎn)非常吻合，同時(shí)它也產(chǎn)生了很高的經(jīng)濟(jì)效益等，因此它在工業(yè)上發(fā)展的十分迅速。在過去，20世紀(jì)60年展起來的功能高分子材料是屬于那時(shí)的一個(gè)新興領(lǐng)域，這個(gè)新興領(lǐng)域同時(shí)滲透到能源和電子以及生物三大領(lǐng)等。而如今，21世紀(jì)的科技不斷創(chuàng)新，也有了新型有機(jī)功能高分子材料，它們?cè)谌藗兊纳a(chǎn)和生活中扮演著一個(gè)越來越重要的角色。
1 功能高分子材料的定義
功能高分子材料是指同時(shí)兼顧有兩種性能的復(fù)合高分子材料，性能一：傳統(tǒng)高分子材料的所體現(xiàn)出來的性能，性能二：某些特殊功能的基團(tuán)所體現(xiàn)出來的性能。一般說來，具有傳遞信息、轉(zhuǎn)化能量和貯存物質(zhì)作用的高分子及其復(fù)合材料為功能高分子材料，或者還可以理解為具有能量轉(zhuǎn)換的特性、催化特性、化學(xué)反應(yīng)活性、磁性、光敏特性、藥理性、導(dǎo)電特性、生物相容性、選擇分離性等功能的高分子及其復(fù)合材料，同時(shí)還具有原有力學(xué)性能的基礎(chǔ)。
2 功能高分子材料的工程實(shí)際應(yīng)用
目前，在工程上應(yīng)用較廣泛而且具有重要應(yīng)用價(jià)值的一些功能高分子材料主要分為以下幾種：光功能高分子、液晶高分子、電功能高分子、吸附分離功能高分子、反應(yīng)型功能高分子、醫(yī)用功能高分子、環(huán)境降解功能高分子、高分子功能膜材料等。下文中具體從這幾方面闡述：
（1）光功能高分子材料。指在光的作用下能夠產(chǎn)生物理變化，如光導(dǎo)電、光致變色或者化學(xué)變化，如光交聯(lián)、光分解的高分子材料，或者在物理或化學(xué)作用下表現(xiàn)出光特性的高分子材料。光功能高分子材料主要應(yīng)用在電子工業(yè)和太陽(yáng)能的開發(fā)利用等方面。
（2）液晶高分子材料。液晶高分子是一種新型的功能高分子材料，它是分子水平的微觀復(fù)合，由纖維與樹脂基體在宏觀上的復(fù)合衍生而來，也可以理解為在柔性高分子基體中以接近分子水平的分散程度分散增強(qiáng)劑（剛性高分子鏈或微纖維）的復(fù)合材料。強(qiáng)度高、模量大是液晶高分子材料的主要特點(diǎn)，它在復(fù)合材料、纖維和液晶顯示技術(shù)等方面的應(yīng)用非常廣泛。
（3）電功能高分子材料。電功能高分子材料主要表現(xiàn)為在特定條件下表現(xiàn)出各種電學(xué)性質(zhì)，如熱電、壓電、鐵電、光電、介電和導(dǎo)電等性質(zhì)。根據(jù)其功能劃分，主要包括導(dǎo)電高分子材料、電絕緣性高分子材料、高分子介電材料、高分子駐極體、高分子光導(dǎo)材料、高分子電活性材料等。同時(shí)根據(jù)其組成情況可以分成結(jié)構(gòu)型電功能材料和復(fù)合電功能材料兩類。電功能高分子材料在電子器件、敏感器件、靜電復(fù)印和特殊用途電池生產(chǎn)方面有廣泛應(yīng)用。
（4）吸附分離高分子材料。吸附分離功能高分子按吸附機(jī)理分為化學(xué)吸附劑、物理吸附劑、親和吸附劑，按樹脂形態(tài)分為無定形、球形、纖維狀，按孔結(jié)構(gòu)分為微孔、中孔、大孔、特大孔、均孔等，吸附分離功能高分子主要包括離子交換樹脂和吸附樹脂。
（5）反應(yīng)型功能高分子材料。反應(yīng)功能高分子是有化學(xué)活性、能夠參與或促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的一種高分子材料。它是將小分子反應(yīng)活性物質(zhì)通過共價(jià)鍵、離子鍵、配位鍵或物理吸附作用結(jié)合于高分子骨架，主要用于化學(xué)合成和化學(xué)反應(yīng)。
（6）醫(yī)用功能高分子材料。在生物體產(chǎn)生生理系統(tǒng)疾病時(shí)，一些特殊的功能高分子材料有對(duì)疾病的診斷、治療、修復(fù)或替換生物體組織或器官，增進(jìn)或恢復(fù)其功能的作用，此類特殊的功能高分子材料稱為醫(yī)用功能高分子材料。一般來說，醫(yī)用功能高分子材料多用于對(duì)生物體進(jìn)行疾病的診斷和疾病的治療以及修復(fù)或替換生物體組織或器官和合成或再生損傷組織或器官，具有延長(zhǎng)病人生命、提高病人生存質(zhì)量等作用，在醫(yī)療方面被廣泛應(yīng)用。
（7）環(huán)境降解高分子材料。高分子材料在發(fā)生降解反應(yīng)的條件有許多，如機(jī)械力的作用下發(fā)生的降解稱為機(jī)械降解，此外在化學(xué)試劑的作用下可發(fā)生化學(xué)降解，在氧的作用下可發(fā)生氧化降解，在熱的作用下可發(fā)生熱降解，在光的作用下可發(fā)生光降解，在生物的作用下可發(fā)生生物降解等。具有此類功能的高分子稱為環(huán)境降解高分子材料。
（8）高分子功能膜材料。高分子功能膜是一種具有選擇性透過能力的膜型材料，同時(shí)也是具有特殊功能的高分子材料，一般稱為分離膜或功能膜。使用功能膜分離物質(zhì)具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)：具有較好的選擇性透過性，透過產(chǎn)物和原產(chǎn)物位于膜的兩側(cè)，便于產(chǎn)物的收集；分離時(shí)不發(fā)生相變，同時(shí)也不耗費(fèi)相變能。從功能的角度，高分子分離膜具有識(shí)別物質(zhì)和分離物質(zhì)的功能，此外，它還有轉(zhuǎn)化物質(zhì)和轉(zhuǎn)化能量的其它功能。利用其在不同條件下顯出的特殊性質(zhì)，已經(jīng)在許多領(lǐng)域獲得應(yīng)用。
3 功能高分子材料的發(fā)展前景
人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)離不開材料，材料的發(fā)展關(guān)系到社會(huì)發(fā)展和國(guó)民經(jīng)濟(jì)以及國(guó)家的安全，同時(shí)也是體現(xiàn)國(guó)家綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。高新技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的基石離不開高分子材料，國(guó)民經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)以及國(guó)家安全不可或缺的重要保證同樣也離不開高分子材料。而功能高分子材料由于其優(yōu)越性，使得其在材料行業(yè)中發(fā)展迅速。
未來材料科學(xué)與工程技術(shù)領(lǐng)域研究的重要發(fā)展方向離不開功能高分子材料，材料、信息和能源理所當(dāng)然的被評(píng)為新科技革命時(shí)代的三大根基，信息和能源發(fā)展離不開材料領(lǐng)域中功能高分子材料作為它們物質(zhì)基礎(chǔ)所起到的重要作用，新型功能高分子材料的研究與發(fā)展主要取決于現(xiàn)代學(xué)科交叉程度高這一特點(diǎn)。在傳統(tǒng)的三大合成材料以外，陸陸續(xù)續(xù)又出現(xiàn)了具有光、電、磁等特殊功能的高分子材料以及功能高分子膜，同時(shí)也出現(xiàn)了生物高分子材料，隱身高分子材料等許多具有特殊功能的高分子材料，與此同時(shí)功能高分子材料的發(fā)展速度依然保持著加快的狀態(tài)，顯然它們對(duì)新技術(shù)革命影響非常之大。這些新型的功能高分子材料在我們的尖端科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及日常生活中扮演著越來越重要的角色，21世紀(jì)人類社會(huì)生活必將與功能高分子材料密切相關(guān)。
4 結(jié)束語(yǔ)
功能高分子材料是一門研究高分子材料變化規(guī)律以及實(shí)際應(yīng)用技術(shù)的一門學(xué)科，在高分子材料科學(xué)領(lǐng)域中的發(fā)展速度是最快的，同時(shí)也是與其它科學(xué)領(lǐng)域交叉最為密切的一個(gè)研究領(lǐng)域。它是以高分子物理、高分子化學(xué)等相關(guān)學(xué)科為基礎(chǔ)，同時(shí)與物理學(xué)和生物學(xué)以及醫(yī)學(xué)密切聯(lián)系的一門學(xué)科。因此學(xué)習(xí)這門學(xué)科能讓我們很好的將高分子學(xué)科的知識(shí)綜合運(yùn)用起來，進(jìn)而使我們對(duì)高分子學(xué)科有更深刻的認(rèn)識(shí)，讓我們受益匪淺。
參考文獻(xiàn)
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導(dǎo)電高分子材料的優(yōu)點(diǎn)范文2
關(guān)鍵詞：高分子材料,；材料成型； 控制技術(shù)
中圖分類號(hào)： TB324文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
前言
隨著現(xiàn)代社會(huì)科技水平的提高和科技工作者的努力，高分子材料成型技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，在現(xiàn)代化的工業(yè)建設(shè)中起著越來越重要的作用。下面通過簡(jiǎn)要敘述高分子材料成型的基本原理、高分子材料成型過程中的控制。探析高分子材料成型及其控制技術(shù)。
1.高分子材料成型的基本原理及問題
通常，在傳統(tǒng)的高分子工業(yè)生產(chǎn)中,高分子材料的制備和加工成型是兩個(gè)截然不同的工藝過程。制備過程主要是化學(xué)過程：?jiǎn)误w、催化劑及其他助劑通過反應(yīng)堆或其他合成反應(yīng)器生成聚合物。聚合反應(yīng)往往需要幾小時(shí)甚至數(shù)十小時(shí), 部分聚合反應(yīng)還需要在高溫、高壓或真空等條件下進(jìn)行。聚合反應(yīng)結(jié)束后再分離、提純、脫揮和造粒等后處理工序。制備過程流程長(zhǎng)、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重,增加了制造成本。合成的聚合物再通過加工成型,得到制品。一般采用擠塑、注塑、吹塑或壓延等成型工藝,設(shè)備投資大。此外,加工過程中,聚合物需要再次熔融,增加了能耗。高分子材料反應(yīng)加工是將高分子材料的合成和加工成型融為一體,賦予傳統(tǒng)的加工設(shè)備(如螺桿擠出機(jī)等)以合成反應(yīng)器的功能。單體、催化劑及其他助劑或需要進(jìn)行化學(xué)改性的聚合物由擠出機(jī)的加料口加入,在擠出機(jī)中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)形成聚合物或經(jīng)化學(xué)改性的新型聚合物。同時(shí),通過在擠出機(jī)頭安裝適當(dāng)?shù)目谀?直接得到相應(yīng)的制品。反應(yīng)加工具有應(yīng)周期短(只需幾分到十幾分鐘)、生產(chǎn)連續(xù)、無需進(jìn)行復(fù)雜的分離提純和溶劑回收等后處理過程、節(jié)約能源和資源、環(huán)境污染小等諸多優(yōu)點(diǎn)。
高分子材料的性能不僅依賴于大分子的化學(xué)和鏈結(jié)構(gòu),而且在很大程度上依賴于材料的形態(tài)。聚合物形態(tài)主要包括結(jié)晶、取向等, 多相聚合物還包括相形態(tài)( 如球、片、棒、纖維及共連續(xù)相等) 。聚合物制品形態(tài)主要是在加工過程中復(fù)雜的溫度場(chǎng)與外力場(chǎng)作用下原位形成的。
高分子反應(yīng)加工分為兩個(gè)部分：反應(yīng)擠出和反應(yīng)注射成型。目前國(guó)內(nèi)外研究與開發(fā)的熱點(diǎn)集中在反應(yīng)擠出領(lǐng)域。高分子材料的反應(yīng)擠出通常包括兩個(gè)方面：一是將反應(yīng)單體、對(duì)話及核反應(yīng)助劑直接引入螺桿擠出機(jī),在連續(xù)擠出的過程中發(fā)生聚合反應(yīng),生成聚合物；二是將一種或數(shù)種聚合物引入螺桿擠出機(jī), 并在擠出機(jī)的適當(dāng)部位加入反應(yīng)單體、催化劑或反應(yīng)助劑, 在連續(xù)擠出的過程中,使單體發(fā)生均聚或與聚合物共聚,或使聚合物間發(fā)生偶聯(lián)、接枝、酯交換等反應(yīng), 對(duì)聚合物進(jìn)行化學(xué)改性或形成新的聚合物。反應(yīng)加工過程中涉及的化學(xué)反應(yīng)有自由基引發(fā)聚合、負(fù)( 或正) 離子引發(fā)聚合、縮聚、加聚等多種反應(yīng)類型, 與傳統(tǒng)反應(yīng)需數(shù)小時(shí)或十幾小時(shí)相比,其反應(yīng)時(shí)間往往只有幾分鐘或幾十分鐘。
高分子材料的合成和制備一般是由幾個(gè)化工單元操作組成的,高分子反應(yīng)加工把多個(gè)單元操作熔為一體,有關(guān)能量的傳遞和平衡,物料的輸運(yùn)和平衡問題,與一般單個(gè)化工單元操作截然不同。由于反應(yīng)加工過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)(聚合)多為放熱反應(yīng),傳統(tǒng)聚合過程是利用溶劑和緩慢反應(yīng)解決傳熱與傳質(zhì)問題的,而在聚合反應(yīng)加工過程中,物料的溫度在數(shù)分鐘內(nèi)將達(dá)到 400-800℃,若不將反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱及時(shí)的脫除,物料將發(fā)生降解和炭化。傳統(tǒng)的加工過程是通過設(shè)備給聚合物加熱,而聚合反應(yīng)加工中是需要快速將聚合生成的熱量通過設(shè)備移去,因此,必須從化學(xué)工程和工程熱物理學(xué)兩個(gè)方面開展相應(yīng)的基礎(chǔ)研究。
高分子材料的物理機(jī)械性能、熱性能、加工性能等均取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和凝聚態(tài)的形態(tài)結(jié)構(gòu),而高分子材料的形態(tài)結(jié)構(gòu)則與加工工藝有著密切的關(guān)系。
流變學(xué)是研究物體流動(dòng)和變形的科學(xué),高分子材料流變學(xué)是其成型加工成制備的理論基礎(chǔ)。伴隨化學(xué)反應(yīng)的高分子材料的流變性質(zhì)則有其自身的規(guī)律和特點(diǎn)。因此, 研究反應(yīng)加工過程中的化學(xué)流變學(xué)問題將為反應(yīng)加工過程的正常進(jìn)行和反應(yīng)產(chǎn)物加工成制品提供重要的理論基礎(chǔ)。
2高分子材料成型過程中的控制
一般說來，在六七十年代主要重視的是單一聚合物在通常加工過程中的形態(tài)；到了七八十 年代以通常聚合物共混物相形態(tài)形成規(guī)律以及單一聚合物在特殊加工條件下形態(tài)成為主要研究對(duì)象；九十 年代以來,主要從控制聚合物形態(tài)規(guī)律出發(fā), 研究新型聚合物、新型加工過程中聚合物形態(tài)形成、發(fā)展及調(diào)控, 通過新型形態(tài)及特殊形態(tài)的形成,獲得性能獨(dú)特的單一或多相高分分子材料。
我國(guó)是自 20 世紀(jì) 80 年代以來,對(duì)聚合物及其共混物在加工中形態(tài)發(fā)展和控制給予了高度重視。方向上大體是與國(guó)際同步的。近年來,我們國(guó)家主要研究?jī)?nèi)容涉及高分子材料加工過程中形態(tài)控制的科學(xué)問題,包括高分子在復(fù)雜溫度、外力等各種外場(chǎng)作用下聚合物形態(tài)結(jié)構(gòu)演化、形成規(guī)律以及在溫度、壓力等各種極端狀態(tài)下高分子聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。在已取得的理論成果知道下,開發(fā)了多種新型高分子材料,有的產(chǎn)生了良好經(jīng)濟(jì)效益。多數(shù)聚合物多相體系不相溶,給共混物加工中形態(tài)控制和穩(wěn)定帶來困難。通常是加入第三組分改善體系的相容性。聚合物加工中制品處于非等溫場(chǎng)中,制品溫度對(duì)其形態(tài)及性能有很大影響。但在通常聚合物加工中制品溫度控制非常盲目,原因是很難知道不同制品位置溫度隨時(shí)間的變化關(guān)系。關(guān)鍵是要弄清楚聚合物及其共混物在非等溫場(chǎng)作用下制品溫度隨時(shí)間變化關(guān)系。研究微纖對(duì)基體聚合物結(jié)晶形態(tài)、結(jié)構(gòu)的影響,發(fā)現(xiàn)不僅拉伸流動(dòng)行式成核和纖維成核,而且發(fā)現(xiàn)纖維在拉伸流動(dòng)場(chǎng)作用下輔助成核。將導(dǎo)電離子組裝到微纖中, 使微纖在體系中形成導(dǎo)電三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),從而顯著降低體系的導(dǎo)電逾滲值和獨(dú)特的 PTC(電阻正溫度效應(yīng))和 NTC(電阻負(fù)溫度效應(yīng))效應(yīng)。
高分子材料的形態(tài)與物理力學(xué)性能之間有密不可分的關(guān)系,這是高分子材料研究中的一個(gè)永恒課題。與其他材料相比, 高分子材料的形態(tài)表現(xiàn)出特有的復(fù)雜性：高分子鏈有復(fù)雜的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、共聚構(gòu)型和剛?cè)嵝?可以通過現(xiàn)有的合成方法進(jìn)行分子設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)調(diào)整；高分子長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)使得其熔體有粘彈性；高分子的馳豫時(shí)間很寬,并在很小的應(yīng)變作用下出現(xiàn)強(qiáng)烈的非線。
3高分子材料的發(fā)展趨勢(shì)
高分子材料的高性能化：現(xiàn)有的高分子材料雖已有很高的強(qiáng)度和韌性,某些品種甚至超過鋼鐵,但從理論上推算,還有很大的潛力。另外,為了各方面的應(yīng)用, 進(jìn)一步提高耐高溫、耐磨、耐老化等方面的性能是高分子材料發(fā)展的重要方向。改善加工成形工藝、共混、復(fù)合等方法, 是提高性能的主要途徑。
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。這種特定作用能力, 即“特定功能”是由于高分子上的基團(tuán)或分子結(jié)構(gòu)或兩者共同作用的結(jié)果。這類高分子材料又稱為功能高分子。例如, 高吸水性材料、光致抗蝕材料、高分子分離膜、高分子催化劑等,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發(fā)展最快的一個(gè)方向。各種醫(yī)用高分子就屬于這一范疇。有人認(rèn)為,除人腦僅 1.5kg 重的大腦外,其他一切器官均可用高分子材料代替。此外, 生命的基礎(chǔ),細(xì)胞、蛋白質(zhì)、胰島素等也均屬于高分子。生物化于是成為高分子科學(xué)的一個(gè)最主要發(fā)展方向。如合成或模擬天然高分子,使之具有類似的生物活性,代替天然的組織或器官。
結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，在科技日益進(jìn)步的今天，我國(guó)必須走具有中國(guó)特色的發(fā)展高分子材料成型加工技術(shù)與裝備的道路，把握技術(shù)前沿，培育自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。促進(jìn)科學(xué)研究與產(chǎn)業(yè)界的結(jié)合，加快成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的進(jìn)程，加快我國(guó)高分子材料成型加工高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是必由之路。
參考文獻(xiàn)：
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導(dǎo)電高分子材料的優(yōu)點(diǎn)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.
關(guān)鍵詞： 功能高分子材料；展望；形狀記憶
Key words： functional polymer materials；outlook；shape memory polyer
中圖分類號(hào)：TB324 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2012）31-0303-02
0 引言
隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一般的材料難以滿足日益復(fù)雜的環(huán)境，因此需要具有自修復(fù)功能的智能材料——形狀記憶材料。20世紀(jì)50年代以來，各國(guó)相繼研究出在外加刺激的條件（如光、電、熱、化學(xué)、機(jī)械等）經(jīng)過形變可以回復(fù)到原始形狀的具有形狀記憶功能的材料，它可分為三大類，形狀記憶合金、形狀記憶陶瓷和形狀記憶聚合物材料。高分子產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，推動(dòng)了功能高分子材料得到了蓬勃發(fā)展。形狀記憶聚合物材料的獨(dú)特性，廣泛應(yīng)用于很多領(lǐng)域并發(fā)展?jié)摿薮螅藗冮_始廣泛關(guān)注[1]。
1 功能高分子材料研究概況
功能高分子材料是20世紀(jì)60年代的新興學(xué)科，是滲透到電子、生物、能源等領(lǐng)域后開發(fā)涌現(xiàn)出的新材料。由于它的內(nèi)容豐富、品種繁多、發(fā)展迅速，成為新技術(shù)革命不可或缺的關(guān)鍵材料，對(duì)社會(huì)的生活將產(chǎn)生巨大影響。
1.1 功能高分子材料的介紹 功能高分子材料是指具有傳遞、轉(zhuǎn)換或貯存物質(zhì)、能量和信息作用的高分子及其復(fù)合材料，或具體地指在原有力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，還具有化學(xué)反應(yīng)活性、光敏性、導(dǎo)電性、催化性、生物相容性、藥理性、選擇分離性、能量轉(zhuǎn)換性、磁性等功能的高分子及其復(fù)合材料，通常也可簡(jiǎn)稱為功能高分子，也可稱為精細(xì)高分子或特種高分子[2]。
1.2 功能高分子材料分類 可分為兩類：第一類：以原高分子材料為基礎(chǔ)上進(jìn)行改性或其他方法，使其成為具有人們所需要的且各項(xiàng)性能更好的高分子材料；第二類：是具有新型特殊功能的高分子材料[3]。
1.3 形狀記憶功能高分子材料 自19世紀(jì)80年現(xiàn)熱致形狀記憶高分子材料[4]，人們開始廣泛關(guān)注作為功能材料的一個(gè)分支——形狀記憶功能高分子材料。和其它功能材料相比的特點(diǎn)：首先，原料充足，形變量大，質(zhì)量輕，易包裝和運(yùn)輸，價(jià)格便宜，僅是金屬形狀記憶合金的1%；第二，制作工藝方簡(jiǎn)便；形狀記憶回復(fù)溫度范圍寬，而且容易加工，易制成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的異型品，能耗低；第三，耐候性，介電性能和保溫效果良好。
形狀記憶聚合物（SMP）代表一項(xiàng)技術(shù)上的重要的類別刺激響應(yīng)的材料，在于形狀變動(dòng)的反應(yīng)。更確切地說，傳統(tǒng)意義上的SMP是聚合物變形，隨后能固定在一個(gè)臨時(shí)的形狀，這將保持穩(wěn)定，除非它暴露在一個(gè)適當(dāng)?shù)耐獠看碳ぜせ盍司酆衔锘謴?fù)到它原來的（或永久的形狀）。因此，相關(guān)的反應(yīng)被稱為聚合物內(nèi)的形狀記憶效應(yīng)（SME）。雖然各種形式的外部刺激可以被用來作為恢復(fù)觸發(fā)，最典型的一種是直接加熱，通向溫度增加[4]。
2 部分形狀記憶高分子材料的制備方法
2.1 接枝聚乙烯共聚物 在形狀記憶聚乙烯中，交聯(lián)（輻射或化學(xué)）是必須的，但是交聯(lián)程度過高會(huì)導(dǎo)致聚合物的加工性能不好，因此最好是將交聯(lián)放在產(chǎn)品制造的最后一步：Feng Kui Li等采用尼龍接枝HDPE獲得了形狀記憶聚合物。他們采用馬來酸酐和DC處理熔融HDPE在180℃反應(yīng)5分鐘，然后在230℃下和尼龍-6反應(yīng)5分鐘得到產(chǎn)物。SEM照片顯示尼龍微粒小于0.3μm，在HDPE中分散良好，兩者界面模糊，顯示兩者形成化學(xué)粘合；而尼龍和HDPE簡(jiǎn)單混合的SEM照片中兩者界面明顯試驗(yàn)同時(shí)表明，隨著DCP含量和尼龍含量的提高，共聚物中形成了更多的共聚物具有和射線交聯(lián)聚乙烯（XPE）SMP相似的形狀記憶效應(yīng)，形變大于95%，恢復(fù)速度好于射線交聯(lián)的聚乙烯SMP，該聚合物在120℃左右形狀恢復(fù)達(dá)到最大。對(duì)其機(jī)理研究表明，接枝在PE上的尼龍形成的物理交聯(lián)對(duì)形狀記憶效應(yīng)有重要作用。值得注意的是該共混物是僅僅通過熔融混合得到的，工藝非常簡(jiǎn)單，而且采用的是通用聚合物，因此該方法值得推廣[5]。
2.2 聚氨酯及其共混物 聚氨酯是含有部分結(jié)晶相的線性聚合物，該聚合物可以是熱塑性的，也可是熱固性的。聚氨酯類形狀記憶材料，軟段的結(jié)構(gòu)組成和相對(duì)分子質(zhì)量是影響其臨界記憶溫度的主要因素，硬段結(jié)構(gòu)對(duì)記憶溫度影響不大。
采用聚氨酯和其它聚合物共混，可以改善性能，得到所需要的產(chǎn)物。有報(bào)道采用聚己內(nèi)酰胺（PCL）、熱塑性聚氨酯（TPU）和苯氧基樹脂制得的形狀記憶材料。發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)物隨著組成的變化而玻璃化轉(zhuǎn)化溫度不同；同時(shí)發(fā)現(xiàn)PCL部分在混合物中結(jié)晶相消失，說明結(jié)晶過程被阻礙。改混合物具有形狀記憶效應(yīng)的原因在PCL/苯氧樹脂作為了可逆相。該混合物的玻璃化溫度可以通過TPU/苯氧基樹脂的混合比例和種類決定，增加混合物中固定相和減少TPU鏈長(zhǎng)度可以減少滯后效應(yīng)。報(bào)道采用PVC和PU共混也能得到SMP。該混合物中存在PVC/PCL形成的無定形相，混合物的玻璃化的溫度也隨著PVC/PCL的組成變化而平穩(wěn)的發(fā)生變化，固定相記憶著最初形狀[6-8]。
3 國(guó)內(nèi)外形狀記憶高分子材料研究現(xiàn)狀
3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)研究的形狀記憶高分子材料多以聚氨酯和環(huán)氧樹脂基為主，加入添加劑或固化劑進(jìn)行改性，可以得到滿足基本要求的SMPs，但是由于其自身缺點(diǎn)的約束，所以限制了其使用范圍。最近幾年來，形狀記憶合金以利用聚合物為基體添加其他成分，突出各個(gè)優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比，得到一些性能良好的形狀記憶材料因此我們列舉國(guó)內(nèi)最新的SMPs研究。
魏堃等人將新型聚合物固化劑與環(huán)氧樹脂（EP）進(jìn)行機(jī)械共混，進(jìn)行適度交聯(lián)固化后，制出具有較低玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg）的無定型EP體系，得出結(jié)果顯示適度交聯(lián)固化的EP體系具有良好的形狀記憶特性。
高淑春等人利用活化濺射方法制備TiO2薄膜，以Ni-Ti形狀記憶合金生物材料為基體，附著在形狀記憶和金材料的表面，其跟血液相容性比較好，因此具有較高的臨床使用價(jià)值。
3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀 對(duì)比國(guó)內(nèi)，國(guó)外的SMPs發(fā)展比較早，例如：美國(guó)、日本、德國(guó)等由于具有先進(jìn)的設(shè)備和理論基礎(chǔ)，因此在各個(gè)方面相對(duì)國(guó)內(nèi)都比較成熟，所以本人參考最近國(guó)外SMPs相關(guān)研究在此論述。
Y.C.Lu等人利用環(huán)氧基的形狀記憶材料設(shè)計(jì)模擬服務(wù)環(huán)境所能反映出的預(yù)期性能要求即
①暴露在紫外線輻射下循環(huán)為125分鐘；②在室溫下沉浸油內(nèi)；③浸泡在熱水中49℃。一種新穎的高溫壓痕法評(píng)估適應(yīng)條件的SMPs的形狀和力學(xué)性能。結(jié)果表明對(duì)于有條件的比較一般環(huán)境條件SMPs的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度降低與較高模和敏感應(yīng)變速率。如果溫度設(shè)定低環(huán)境條件影響的SMPs形狀恢復(fù)能力。特別是紫外線暴露和浸入水中的SMPs回復(fù)率明顯低與無條件的材料。當(dāng)回復(fù)溫度高于Tg，材料的回復(fù)能力相對(duì)保持不變。
R.Biju等人用雙酚A（BADC）與縮水甘油醚或者雙酚A（DGEBA）與苯酚螯合物（PTOH）通過一系列聚反應(yīng)合成熱固性聚合物表現(xiàn)出具有形狀記憶性能。利用差示掃描量熱分析、紅外光譜及流變儀來表征其固化特征。以不同比例DGEBA/PTOH/BADC混合，研究了它們的彎曲、動(dòng)態(tài)力學(xué)性能以及熱性能；對(duì)于一個(gè)給定的成分，彎曲強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性隨著氰酸酯濃度增加而增加，而這些特性隨著PTOH濃度的增加而降低，儲(chǔ)存模量表現(xiàn)出相似的趨勢(shì)。這個(gè)轉(zhuǎn)變溫度（Tt）隨著整體氰酸酯含量的增加而增加。這些聚合物在形狀記憶性能顯示出良好的恢復(fù)形狀，并且形狀恢復(fù)時(shí)間減少。而顯示恢復(fù)時(shí)間與形狀恢復(fù)模量增加（Eg/Er）剛好相反。這個(gè)轉(zhuǎn)變溫度可調(diào)諧反應(yīng)物組成及變形恢復(fù)速度隨驅(qū)動(dòng)的溫度增加而增加。這些環(huán)氧基氰酸鹽系統(tǒng)具有良好的熱、力學(xué)和形狀記憶特征很有希望用在智能電氣領(lǐng)域。
4 展望
由于SMP有著豐富的后備資源，而且形狀記憶的方式靈活，具有廣闊應(yīng)用和發(fā)展前景。因此本文認(rèn)為，有很多重要因素影響將SMPs技術(shù)成功轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)應(yīng)用，例如：標(biāo)準(zhǔn)化的不同方法描述為量化形狀記憶材料的性能。應(yīng)該進(jìn)一步完善形狀記憶原理，在分子結(jié)構(gòu)理論和彈性形變理論基礎(chǔ)之上，建立形狀記憶的數(shù)學(xué)理論模型，為開發(fā)新材料奠定了理論基礎(chǔ)；運(yùn)用分子結(jié)構(gòu)理論、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理和改性技術(shù)知識(shí)，提高形狀記憶各項(xiàng)性能、豐富品種、滿足不同的應(yīng)用需要，增強(qiáng)應(yīng)用和開發(fā)研究，拓寬應(yīng)用領(lǐng)域，盡快轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。
形狀記憶高分子與形狀記憶合金相比具有感應(yīng)溫度低，且形狀記憶高分子因其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而具有廣泛的應(yīng)用前景，但是我們也應(yīng)該看到在開發(fā)應(yīng)用上仍存有一些不足[22]：形變回復(fù)力小；只有單程形狀記憶功能，沒有雙程性記憶和全程記憶等性能；優(yōu)化制作設(shè)計(jì)與工藝，開發(fā)更多優(yōu)秀的品種，在研究聚合物基的SMP中有許多重要工作需要我們一步步努力去做，在完善SMP過程中，同時(shí)要研究復(fù)合社會(huì)不同需求的產(chǎn)品。
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導(dǎo)電高分子材料的優(yōu)點(diǎn)范文4
作為開創(chuàng)了手性大分子全新領(lǐng)域的手性導(dǎo)電高分子聚合物，對(duì)科學(xué)研究者產(chǎn)生了極大的吸引力。手性導(dǎo)電高分子聚合物的優(yōu)點(diǎn)在于：1、導(dǎo)電性能佳；2、在溶液里，能提現(xiàn)其良好的承受PH值發(fā)生轉(zhuǎn)變的能力；3、在溶液里，具有出色的氧化還原性；4、良好的手性選擇性；5、優(yōu)秀的分子識(shí)別能力。這些能力使其將來會(huì)在電化學(xué)開關(guān)、手性色譜、手性化學(xué)傳感器、膜層析技術(shù)及表面修飾電極等領(lǐng)域得到廣泛發(fā)展。手性分子在自然界中存在廣泛，天然氨基酸、簡(jiǎn)單糖類等很多重要的生物藥劑，都是手性分子，最引人重視的是某種旋光對(duì)映異構(gòu)體，是它們唯一存在的結(jié)構(gòu)。手型結(jié)構(gòu)廣泛存在與生物大分子中，在生命系統(tǒng)中兼具著十分重要的職能，例如普遍存在于重要生物聚合物（DNA、核苷酸、蛋白質(zhì)）等螺旋狀的手性，手性控制更是藥物試驗(yàn)中一個(gè)是關(guān)鍵的要素，針對(duì)手性藥物的設(shè)計(jì)和合成，在近幾十年來都采取了大量的研究。這里重點(diǎn)介紹新一類手性大分子，就是手性導(dǎo)電高分子聚合物。
當(dāng)作為手性基質(zhì)或手性電極材料對(duì)具備手性的導(dǎo)電有機(jī)高分子聚合物進(jìn)行使用時(shí)，后者一些諸如獨(dú)特的力學(xué)、電學(xué)和電化學(xué)特性會(huì)在使用過程中被表現(xiàn)出來。利用能被聚合物骨架官能團(tuán)吸附的特性，微粒、動(dòng)植物體內(nèi)的薄膜與納米纖維等都可以運(yùn)用它們制作，應(yīng)用這些功能，可以在特定分子的識(shí)別、提純開展上開拓更廣闊的空間。
二、手性導(dǎo)電高分子聚合物的發(fā)展
Baughman等在1985年就提出，具有單一旋光性的純?nèi)〈虿⒌骄酆衔镦溕系氖中該诫s陰離子可以誘導(dǎo)共軛導(dǎo)電聚合物的π-π*吸收帶上的光學(xué)活性。前一種路徑主要應(yīng)用在合成一系列的手性聚吡咯及手性聚噻吩上，后者對(duì)于合成手性聚苯胺有很高的成功率。隨著對(duì)手性導(dǎo)電高分子聚合物研究的進(jìn)一步加深，更多的有效的手性導(dǎo)電高分子聚合物合成路徑被研究者們報(bào)道出來。這些路徑在手性導(dǎo)電高分子聚合物合成領(lǐng)域做出極大的貢獻(xiàn)。
1.手性聚苯胺
手性聚苯胺作為一種特殊的導(dǎo)電聚合物，在電化學(xué)不對(duì)稱合成、手性拆分和電磁功能材料等方面有著良好的應(yīng)用前景。
合成手性聚苯胺的方法中，日常應(yīng)用比較廣的有電化學(xué)聚合法及二次摻雜法。
二次摻雜法合成手性聚苯胺的原理是基于手性摻雜離子的加入來增長(zhǎng)聚苯胺鏈或預(yù)合成聚苯胺鏈。此類方法不能夠用于合成聚吡咯及聚噻吩。
電化學(xué)聚合法的作用機(jī)理是通過電極形成的電位差作為引發(fā)和反應(yīng)聚合反應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力，在適當(dāng)?shù)碾娀瘜W(xué)條件下，苯胺在陽(yáng)極上發(fā)生氧化聚合反應(yīng)，聚苯胺粉末就會(huì)粘附在電極表面薄膜或者沉積在電極表面，利用這種方式，就可以獲得聚苯胺。研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)電極電位可以令手性聚苯胺的旋光性產(chǎn)生變化，調(diào)整反應(yīng)溫度還可以改變聚苯胺主鏈構(gòu)型。
要生成單一螺旋鏈構(gòu)型的導(dǎo)電聚苯胺膜必須在左（或右）旋樟腦磺酸根離子存在的環(huán)境下對(duì)映體選擇電聚合。此薄膜出現(xiàn)強(qiáng)烈的圓二色性，左旋、右旋偏振光的吸收系數(shù)差值在445nm時(shí)達(dá)到0.16mol/c㎡。原子空間排列的穩(wěn)定劑，可以使用聚苯乙烯磺酸來充當(dāng)，同時(shí)摻雜右（或左）旋樟腦磺酸，電化學(xué)聚合法可以用于手性聚苯胺膠體的制備，而且采取恒電位法也是適用的。同時(shí)，在摻雜過程里，為了誘導(dǎo)聚苯胺主鏈對(duì)映體選擇重排，可以利用手性樟腦磺酸采取單一螺旋構(gòu)型的方式，使得聚苯胺膠體具有旋光性。
手性聚苯胺的結(jié)構(gòu)及性能對(duì)于電化學(xué)聚合過程電位的高低很敏感。聚苯胺鏈和對(duì)映體選擇摻雜劑間的靜電力和氫鍵作用使得聚合物鏈優(yōu)先采取單向螺旋構(gòu)型，因此，手性誘導(dǎo)劑樟腦磺酸的濃度是決定螺旋構(gòu)型成長(zhǎng)速率的關(guān)鍵。
此外，不同電極上苯胺聚合的初始氧化電位不同，假如電位定于初始氧化電位低時(shí)，在電聚合前就有一個(gè)明顯的孵化期，電位越低，孵化期越長(zhǎng)，低聚物于孵化期慢慢生成。導(dǎo)電基底不同，孵化時(shí)間亦不同。減少或消除孵化期，可以通過調(diào)整電位進(jìn)行。
利用電化學(xué)聚合法合成手性聚苯胺過程中，溫度的改變也促使聚苯胺主鏈螺旋型構(gòu)型的變化，所以，電化學(xué)沉積溫度對(duì)PANI·（+）-HCSA的手性具有中有影響。
手性導(dǎo)電聚苯胺具備很多優(yōu)秀獨(dú)特的性能，除了催化性能、電性能、電致顯色性能、電磁屏蔽以及吸波等，還具有旋光性。獨(dú)特的摻雜可逆特性讓手性導(dǎo)電聚苯胺在生物傳感器、手性識(shí)別等方面具有很大的潛在應(yīng)用前景。手性導(dǎo)電聚苯胺擴(kuò)展了聚苯胺的應(yīng)用，磁屏蔽及吸波性能等，讓手性導(dǎo)電聚苯胺有望在制備電磁低損耗、質(zhì)輕、寬頻的吸波材料上得到很好的應(yīng)用。
2.手性聚吡咯
手性吡咯高分子聚合物被Baughman等在1985年通過聚吡咯單體的電聚合首次將手性取代基工價(jià)結(jié)合到吡咯的氮上而誕生，在波攤點(diǎn)機(jī)上沉積的穩(wěn)定聚吡咯，它的循環(huán)二色譜特征很明顯。隨后運(yùn)用電聚合，研究者們成功的合成了3-取代吡咯環(huán)單體。新合成的取代吡咯聚合物對(duì)比于未取代的來說，導(dǎo)電性較低。取代基體積過大，致使聚合物鏈扭曲，可能是導(dǎo)致其導(dǎo)電性的主因。
手性聚吡咯可用于生物、離子檢測(cè)、超電容及防靜電材料及光電化學(xué)電池的修飾電極、蓄電池的電極材料。此外，還可以作為電磁屏蔽材料和氣體分離膜材料，用于電解電容、電催化、導(dǎo)電聚合物復(fù)合材料等，應(yīng)用范圍很廣。
3.手性聚噻吩
類似芳香環(huán)的結(jié)構(gòu)令手性聚噻吩具有很好的環(huán)境穩(wěn)定性，合成方便，摻雜后擁有很高的導(dǎo)電性和發(fā)光性，這些都使它備受人們關(guān)注。作為高分子材料，聚噻吩尺寸極小，具有豐富的潛在功能，導(dǎo)電能力調(diào)控范圍包括絕緣到接近金屬內(nèi)，而且，經(jīng)過加工后還可以讓材料獲得電學(xué)、光學(xué)和力學(xué)等特性。
單體的化學(xué)、電化學(xué)的氧化是合成具有光學(xué)活性的手性聚噻吩的最常用方法，這次單體都是噻吩環(huán)3位取代手性產(chǎn)物。噻吩不溶于水的特性，令其氧化反應(yīng)多在溶液中發(fā)生。近來手性晶體排列的聚噻吩很多都是利用在膽固醇結(jié)構(gòu)晶體排列的溶劑中非手性噻吩的電化學(xué)合成的，或者利用帶有晶體排列的側(cè)基的聚合合成。生物聚合和金屬離子作側(cè)鏈的聚噻吩的絡(luò)合也是被應(yīng)用的。
參考文獻(xiàn)
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導(dǎo)電高分子材料的優(yōu)點(diǎn)范文5
如今電子產(chǎn)品的使用日趨頻繁，散熱成為產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵因素。以電腦中央處理器（CPU）為例，在最快運(yùn)算速度下，雖然芯片表溫最高只有將近100℃，但是因?yàn)樾酒娣e非常小，其熱通量高達(dá)50瓦/平方厘米。臺(tái)灣科技人員最近開發(fā)出一種新型硅膠高分子散熱片，除了特殊的高分子基材外，加入氧化鋅等作為填料，并使用硅烷作為改質(zhì)劑，增加與硅高分子基材的相容性，使其具有較佳的柔柔性，在CPU高速運(yùn)算與冷熱循h(huán)時(shí)，能排擠不導(dǎo)熱的間隙小氣泡而提高散熱能力，熱傳導(dǎo)值約為2.5W/mK，且仍具有耐10千伏以上電壓的能力，可廣泛用于許多電子領(lǐng)域。
再如在光電有機(jī)分子化學(xué)品方面，包括影像顯示材料，如彩色濾光片、背光模組材料、偏光板、高應(yīng)答速度液晶材料、配向膜、液晶顯示器用玻璃基板、彩色光阻、冷陰極熒光燈管（CCFL）、棱鏡片、擴(kuò)散板、導(dǎo)光板材料、增亮膜、TAC膜、視角補(bǔ)償膜、配向膜材料、各向異性導(dǎo)電膠（ACF）以及光阻材料等，目前已有少部分可以島內(nèi)自主供應(yīng)，但大部分仍需依賴進(jìn)口。
最近，臺(tái)灣科技人員研發(fā)出“光電產(chǎn)業(yè)用功能性高分子薄膜”及“功能性高濃度塑料母粒”兩項(xiàng)關(guān)鍵加工技術(shù)平臺(tái)，前者通過材料選擇、薄膜表面處理、涂布制程設(shè)計(jì)、感壓膠配方等創(chuàng)新與改良，開發(fā)出光學(xué)級(jí)抗靜電聚酯（PET）保護(hù)膜及保護(hù)膜撕除膠帶，可應(yīng)用于光電用保護(hù)膜、偏光板用PET保護(hù)膜、手機(jī)及筆記本電腦用聚乙烯（PE）保護(hù)膜等產(chǎn)品，有助于降低光電產(chǎn)品成本，預(yù)計(jì)每年將提升產(chǎn)值約2億元新臺(tái)幣；后者開發(fā)出島內(nèi)首創(chuàng)濃度70%以上的阻燃母粒技術(shù)，縮短制品加工程序，直接降低混煉制造成本50%，增加產(chǎn)品附加價(jià)值25%，目前已有8家廠商應(yīng)用于生產(chǎn)特殊用橡膠和塑料產(chǎn)品、人造樹脂產(chǎn)品、熱可塑性彈性體、輔具產(chǎn)品、電器連接器產(chǎn)品、發(fā)泡球產(chǎn)品等，預(yù)計(jì)每年將提升產(chǎn)值約1.5億元新臺(tái)幣。
在新型生態(tài)材料技術(shù)方面，一般電子及家電產(chǎn)品皆大量使用發(fā)泡塑料，尤其是保麗龍（由聚乙烯或聚苯乙烯加發(fā)泡劑后高溫發(fā)泡形成的一種材料，也稱泡沫塑料）作為緩沖襯墊包裝材料。然而由于回收困難、再生不易、焚燒會(huì)污染環(huán)境等問題，近來許多國(guó)際公約和法令開始禁止或要求減少使用保麗龍，目前全球著名的電子及家電企業(yè)無不積極尋找替代的包裝材料。島內(nèi)生產(chǎn)包裝材料的公司多屬中小型企業(yè)，亟待技術(shù)升級(jí)。臺(tái)灣工研院最新開發(fā)的淀粉改質(zhì)發(fā)泡技術(shù)，以水經(jīng)高壓擠出淀粉產(chǎn)生的發(fā)泡材料來替代保麗龍，可改善淀粉原本脆硬特性使其具包裝緩沖使用的韌性，其制品的緩沖效果介于發(fā)泡塑料和紙漿模塑制品之間，既有發(fā)泡塑料優(yōu)異的緩沖性能，又有紙塑制品的綠色環(huán)保訴求，加上淀粉及生質(zhì)纖維來源廣泛，不使用有機(jī)發(fā)泡劑，制成包裝材料具有生物可降解性與環(huán)境協(xié)調(diào)性，廢棄掩埋后能自然降解腐爛作為肥料，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。其包裝性能符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ASTMD5276-98，且保有生物分解的特性，180天分解率超過90%。該項(xiàng)技術(shù)已在大陸、臺(tái)灣和美國(guó)申請(qǐng)專利，并授權(quán)廠商且參與合作，評(píng)估全面采用生態(tài)包裝材料的可行性。目前規(guī)劃建造淀粉發(fā)泡材料工廠，后續(xù)將投資混煉造粒、擠出發(fā)泡等生產(chǎn)設(shè)備，可望形成綠色包裝產(chǎn)業(yè)鏈。未來外銷歐洲產(chǎn)品所征收的回收稅可由1.51歐元/公斤（包裝用塑料材料）大幅降低至0.1歐元/公斤（包裝用生態(tài)材料），減緩電子產(chǎn)品出口的非關(guān)稅貿(mào)易壁壘。
此外，臺(tái)灣工研院還在開發(fā)以非糧料源生產(chǎn)的綠色生質(zhì)高分子及其復(fù)合材料應(yīng)用于資通訊產(chǎn)品的技術(shù)，建立衣康酸和5-羥甲基糠醛（HMF）及其衍生物的制程，以降低“化石碳”含量的基礎(chǔ)化工材料，供應(yīng)化工業(yè)中下游企業(yè)加工制造綠色產(chǎn)品之需。其中包括以酶工程處理方式對(duì)木薯淀粉分子量大小及結(jié)構(gòu)進(jìn)行控制及切割的技術(shù)，使木薯淀粉分子量與顆粒微粒化和直鏈化，以利于轉(zhuǎn)化改質(zhì)及分子量降解，藉以提高直鏈淀粉含量及提升木薯淀粉可塑化的特性。酶降解后木薯淀粉經(jīng)單螺桿擠出機(jī)反應(yīng)生成熱可塑性淀粉（TPS），目前其抗張強(qiáng)度可達(dá)到170～200千克/平方厘米，未來將配合相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)，逐步建立相容化技術(shù)、界面反應(yīng)改質(zhì)技術(shù)等，以求達(dá)到商品化實(shí)用階段，應(yīng)用領(lǐng)域包括制鞋材料、運(yùn)動(dòng)器材、包裝器材、農(nóng)業(yè)相關(guān)用品以及汽車、玩具等多樣化衍生應(yīng)用產(chǎn)品。開發(fā)淀粉基生物分解包裝膜將可逐步取代目前年需求量約10萬噸的石化基塑料包裝膜，有助于降低石化基塑料對(duì)于環(huán)境所造成的白色污染及產(chǎn)生的二氧化碳排放，預(yù)估未來至少產(chǎn)生每年20億元新臺(tái)幣以上的產(chǎn)值。如果用于電腦及顯示器以及手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、移動(dòng)上網(wǎng)裝置機(jī)殼材料，年需求達(dá)150萬噸以上，外銷全球產(chǎn)值高達(dá)9000億元新臺(tái)幣以上，影響的供應(yīng)鏈達(dá)數(shù)千家。
另一項(xiàng)生物質(zhì)擴(kuò)散板技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目，目的是用綠色生物質(zhì)材料制備而成的聚乳酸（PLA）/聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）生物質(zhì)合膠擴(kuò)散材料，取代目前臺(tái)灣液晶顯示器產(chǎn)業(yè)所廣泛使用的石化產(chǎn)業(yè)下游產(chǎn)品高分子光學(xué)材料。這種新型合膠擴(kuò)散材料中，生物質(zhì)含量大于30%，通過改變其化學(xué)組成、分子特點(diǎn)而改造其物理、力學(xué)及阻隔性能，使PLA/PMMA合膠達(dá)到最佳的相容狀態(tài)，其穿透率為53%，霧度為99%，擴(kuò)散率為95%，熱變形溫度大于80℃，抗拉強(qiáng)度達(dá)780千克/平方厘米，除了有優(yōu)良的光學(xué)性能與射出加工性，不需長(zhǎng)時(shí)間退火處理即可達(dá)到約80℃耐熱性等優(yōu)點(diǎn)外，也承襲了PMMA耐候性良好的優(yōu)點(diǎn)，且具有更好的耐沖擊性，將此材料成型為15英寸擴(kuò)散板，測(cè)量其勻光特性與出光顏色，皆與目前商品化擴(kuò)散板光學(xué)特性相近。
發(fā)展新型應(yīng)用納米技術(shù)
在新型納米材料方面，通過2003―2014年連續(xù)兩期實(shí)施的“納米重大科技計(jì)劃”，以納米前瞻研究、生醫(yī)農(nóng)學(xué)應(yīng)用、納米電子與光電技術(shù)、能源與環(huán)境技術(shù)、儀器設(shè)備研發(fā)及納米材料與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)應(yīng)用等領(lǐng)域?yàn)橹攸c(diǎn)方向，目的是推動(dòng)納米科技產(chǎn)業(yè)化，促使研發(fā)成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，為下一波高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展立下基礎(chǔ)。
該計(jì)劃目前在材料領(lǐng)域取得的成果包括：建立8套臺(tái)灣納米標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，包括角度校正系統(tǒng)（含大、小角度校正系統(tǒng)）、階高校正系統(tǒng)、薄膜測(cè)量系統(tǒng)、微流量測(cè)量系統(tǒng)、納米壓痕測(cè)量系統(tǒng)、納米粒徑測(cè)量系統(tǒng)、力量比較校正系等，并進(jìn)行與外國(guó)實(shí)驗(yàn)室間的納米粒徑測(cè)量比對(duì)活動(dòng)，有助于國(guó)際納米粒子測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的相互協(xié)調(diào)一致性。
由于一維線狀納米銀線結(jié)構(gòu)具有易導(dǎo)通電路特性，且保有納米材料可低溫?zé)Y(jié)的特性，在電極、低溫?zé)Y(jié)導(dǎo)電涂料、超導(dǎo)厚膜電路、微波及電磁波吸收材料都可進(jìn)一步應(yīng)用，并大幅降低銀的使用量，已成為島內(nèi)納米科技研發(fā)的重點(diǎn)項(xiàng)目。目前，臺(tái)灣科技人員在納米銀線合成技術(shù)方面，已利用化工連續(xù)制程設(shè)計(jì)完成可量化的制造方法，生產(chǎn)直徑可控制在40～500納米不等，長(zhǎng)徑比約100倍的納米銀線。由于銀是最佳的導(dǎo)電金屬材料，也是極佳的導(dǎo)熱材料，因此目前島內(nèi)企業(yè)已大量應(yīng)用于導(dǎo)電及導(dǎo)熱銀膠等涂布材料上，具有高導(dǎo)電及高導(dǎo)熱性、伸縮性、耐鹽霧性及適用溫度廣等特性。
臺(tái)灣工研院正在進(jìn)行數(shù)種一維納米銀線制程及其復(fù)合材料合成技術(shù)開發(fā)，包括：銀納米線連續(xù)式制程技術(shù)開發(fā)，藉由連續(xù)式制程獲得高品質(zhì)銀納米線，以提升產(chǎn)能，降低生產(chǎn)成本；納米銀線導(dǎo)電膜技術(shù)開發(fā)，進(jìn)一步以硅烷界面活性劑對(duì)納米銀線進(jìn)行表面改質(zhì)后，可混成水性及油性膠，并與環(huán)氧樹脂與乙烯樹脂制成油性導(dǎo)電膠，且分散良好，其導(dǎo)電膜可達(dá)1×10-3Ω/sq等級(jí)，且銀的使用量可降低6～8倍，用于電磁波干擾（EMI）遮蔽達(dá)99%以上時(shí)其銀使用量可降低約4倍，可應(yīng)用于薄膜開關(guān)、無線射頻辨識(shí)系統(tǒng)（RFID）、柔性印刷電路板等；另外在透光導(dǎo)電膜方面，經(jīng)由設(shè)計(jì)涂布納米銀線與碳納米管方式也可得到透光性與導(dǎo)電性俱佳的透光導(dǎo)電膜，其透光率在65%及80%時(shí)其電阻分別為5×102及2×104Ω/sq。該項(xiàng)技術(shù)目前正在由島內(nèi)好邦科技公司進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證中；納米銀線導(dǎo)熱復(fù)合材料開發(fā)，即對(duì)納米銀線進(jìn)行表面改質(zhì)后，與環(huán)氧樹脂制成銀導(dǎo)熱膠，在室溫下以手工或機(jī)器進(jìn)行涂布及硬化，經(jīng)測(cè)試其熱傳導(dǎo)系數(shù)可達(dá)55.86W/mK，與0維納米銀相比其使用量可降低約6倍。
工研院材料設(shè)計(jì)與元件驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室建立的一維納米銀線合成技術(shù)，如穩(wěn)定劑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并探討分散劑種類、反應(yīng)速率、成核行為等關(guān)鍵參數(shù)，可作為未來調(diào)控二維金屬結(jié)構(gòu)合成參考并建立一維納米銀線的成長(zhǎng)機(jī)制及測(cè)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單體，并在制程中使高分子單體在液晶盒中聚合成高分子網(wǎng)絡(luò)以固定液晶偏轉(zhuǎn)的角度，使液晶偏轉(zhuǎn)速度加快而達(dá)到提高應(yīng)答速度的效果。該研究所開發(fā)的光電高分子復(fù)合材料界面取樣技術(shù)可將新型液晶面板中的液晶完整取出，并搭配分析技術(shù)，可探測(cè)液晶面板中的離子不純物。此外，此技術(shù)也可應(yīng)用于各種不同復(fù)合材料界面的取樣。
由臺(tái)灣“國(guó)研院”儀器科技研究中心主任暨臺(tái)大物理系教授蔡定平帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，與英國(guó)南安普敦大學(xué)合作開展研究，以極新穎的想法及精密的納米制作與測(cè)量技術(shù)，成功研發(fā)出環(huán)型線圈式超穎材料（即具有天然材料所不具備的超常物理性質(zhì)的人工禿喜牧希，以實(shí)驗(yàn)明確地證明環(huán)型線圈式人工結(jié)構(gòu)可以形成具高應(yīng)用價(jià)值的超穎材料，開啟了人工超穎材料設(shè)計(jì)與制作的新契機(jī)。一般的大自然材料由原子及分子組成，其天然的原子振蕩的特性便決定了它的材料特性，然而由如同甜甜圈般的環(huán)型線圈的人造單元結(jié)構(gòu)所組成的環(huán)型線圈式超穎材料，擁有十分實(shí)用的電磁場(chǎng)振蕩與放大效應(yīng)，猶如人造原子般的環(huán)型線圈，可以充分地提供人為掌控超穎材料光電物理特性的條件。這項(xiàng)成果已發(fā)表在美國(guó)《科學(xué)》（Science）期刊上，在國(guó)際上受到高度重視。該中心目前正積極開拓將環(huán)型線圈式超穎材料應(yīng)用于能源、環(huán)境與生技醫(yī)療器材等儀器科技平臺(tái)上。
由新竹清華大學(xué)光電研究所所長(zhǎng)孔慶昌帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，成功找出控制光場(chǎng)的方法，所開發(fā)出的光學(xué)波形合成器能進(jìn)一步供發(fā)展納米電子、納米材料及超快電子等研究領(lǐng)域使用。此外，通過操控位于原子與分子內(nèi)的電子活動(dòng)，這項(xiàng)裝置也可以幫助科學(xué)家控制化學(xué)反應(yīng)。
臺(tái)灣工研院材料與化工研究所利用自組裝技術(shù)及應(yīng)用抑制劑成功操控導(dǎo)電高分子的聚合速率，開發(fā)出高導(dǎo)電率的導(dǎo)電高分子納米材料，使導(dǎo)電高分子以1000倍的導(dǎo)電率取代原有的液態(tài)電解液電容器，成為下世代新興的被動(dòng)元件。由于該材料技術(shù)的突破，使導(dǎo)電高分子固態(tài)電容器能承受IC運(yùn)算速度的提升所造成的熱能及高漣波電流，并能匹配攜裝尺寸的縮小，解決便攜式電子產(chǎn)品因CPU功率提升的散熱及運(yùn)算可靠度問題，達(dá)到電子產(chǎn)品既能輕薄短小，又能高功能、高效率的雙重目的。目前部分成果技術(shù)已轉(zhuǎn)讓給島內(nèi)企業(yè)，成功開啟臺(tái)灣導(dǎo)電高分子固態(tài)電容器產(chǎn)業(yè)。
臺(tái)灣工研院還建立起島內(nèi)自主高性能熱電納米材料及微小型致冷元件等新世代納米材料設(shè)計(jì)與模組制作技術(shù)、量產(chǎn)制程技術(shù)及元件應(yīng)用的完整能力，切入國(guó)際高端熱電材料應(yīng)用市場(chǎng)，使島內(nèi)傳統(tǒng)散熱鰭片、風(fēng)扇及散熱管等產(chǎn)品進(jìn)一步提升至主動(dòng)式冷卻及精密溫控等高端領(lǐng)域，從目前代工制造逐步進(jìn)展到具有材料自主設(shè)計(jì)開發(fā)能力，其應(yīng)用領(lǐng)域除了3C電子產(chǎn)品與零組件之外，熱電致冷空調(diào)與冷藏冷凍也逐漸顯現(xiàn)商機(jī)。
在納米光電技術(shù)領(lǐng)域，臺(tái)灣工研院研究人員利用納米材料制程技術(shù)，以油墨與水不相溶的特質(zhì)作為顯示介質(zhì)，藉由施加電壓時(shí)極性溶液對(duì)疏水層的濕潤(rùn)來控制影像的色彩變化，具有無視角顯視差異、不需要裝設(shè)背光源、更新速度快等特性，符合動(dòng)態(tài)影像顯示需求；若搭配太陽(yáng)能基板，更可以做到自主供電，也更適合用于戶外大面積動(dòng)態(tài)顯示屏與智慧調(diào)變窗。目前，工研院已與島內(nèi)廠商進(jìn)行技術(shù)合作，開發(fā)出全球第一片主動(dòng)式半反射半穿透彩色電潤(rùn)濕顯示（EWD）面板和新型主動(dòng)式半反穿彩色微流體顯示器。
臺(tái)灣工研院研究人員還利用其掌握的納米光電技術(shù)，協(xié)助島內(nèi)柔性顯示產(chǎn)業(yè)上游材料廠長(zhǎng)春人造樹脂公司、中游液晶面板制造廠友達(dá)光電公司及達(dá)虹光電公司、下游系統(tǒng)廠義隆電子公司投入研發(fā)雙模式柔性可彎曲顯示器相關(guān)技術(shù)。目前，友達(dá)光電公司已開發(fā)出應(yīng)用在高端移動(dòng)裝置上的柔性主動(dòng)顯示器，并提供柔性基板及柔性電晶體相關(guān)技術(shù)，協(xié)助廠商驗(yàn)證金屬氧化物柔性薄膜電晶體（TFT）液晶背板，并以工研院轉(zhuǎn)讓的柔性基板技術(shù)為基礎(chǔ)，計(jì)劃開始量產(chǎn)柔性基板并立即用于制造柔性電泳顯示器，已在2013年日本橫濱展覽會(huì)上展出4英寸柔性主動(dòng)有機(jī)發(fā)光顯示器（AMOLED）面板。義隆電子公司研發(fā)出垂直整合觸控IC設(shè)計(jì)、制造與柔性顯示器模組相關(guān)技術(shù)，并開發(fā)出柔性觸控模組，促成柔性多點(diǎn)觸控顯示器新應(yīng)用。
臺(tái)灣工研院研發(fā)的高耐候性透明熱反射薄膜應(yīng)用技術(shù)，已開發(fā)高透明紅外線（熱）反射材料并搭配非真空噴鍍制程，直接將熱反射薄膜材料應(yīng)用在傳統(tǒng)建材上，研制出低本質(zhì)缺陷的高透明薄膜，可大幅降低熱反射薄膜在現(xiàn)有建材上的顏色變異，提升該技術(shù)在建材市場(chǎng)的應(yīng)用性。這種高耐候性熱反射薄膜技術(shù)可藉由氧化物材料的組成與結(jié)構(gòu)組合改變光波的反射波段，增加傳統(tǒng)建材的熱反射率；低缺陷化合物復(fù)合氧化物薄膜材料調(diào)制技術(shù)則可控制透明薄膜的本質(zhì)缺陷與雜質(zhì)缺陷，以利于應(yīng)用在廣色系的建材基板上，作為節(jié)能玻璃、隔熱磁磚與熱反射外殼材料。
臺(tái)灣中山科學(xué)研究院開發(fā)出納米碳材高分子復(fù)合薄膜陣列傳感器技術(shù)，應(yīng)用于氣味的鑒定，其中每一個(gè)傳感器都被挑選針對(duì)許多不同的化學(xué)制品做出回應(yīng)。目前已建立6種工業(yè)有害氣體探檢能力與測(cè)量技術(shù)，包括乙醚（檢測(cè)下限500毫克/立方米）、丙酮（100毫克/立方米）、甲苯（100毫克/立方米）、對(duì)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），并設(shè)計(jì)及制作出高靈敏度陣列型并聯(lián)式微型氣體傳感元件，開發(fā)高信噪比陣列式電路系統(tǒng)架構(gòu)，與氣體辨識(shí)演算法暨人因操作軟件，建立8組陣列式納米高分子復(fù)合薄膜氣體吸附即時(shí)測(cè)量技術(shù)，偵測(cè)反應(yīng)時(shí)間小于30秒，辨識(shí)正確率可達(dá)85%以上。
該技術(shù)現(xiàn)已轉(zhuǎn)讓成泰公司，并f助開發(fā)工業(yè)衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測(cè)等空氣品質(zhì)測(cè)量系統(tǒng)，促成該公司投資開發(fā)半導(dǎo)體制程廢氣處理新產(chǎn)品，可即時(shí)偵測(cè)并處理蝕刻與薄膜制程所產(chǎn)生的有害劇毒氣體，在偵測(cè)室內(nèi)空氣品質(zhì)、醫(yī)療診斷、化學(xué)工廠及環(huán)境安全性測(cè)量監(jiān)測(cè)、食品品質(zhì)管理、制藥、有毒氣體偵測(cè)、甚至軍事用途上，都有許多的應(yīng)用，每年可創(chuàng)造數(shù)億元的商機(jī)。
導(dǎo)電高分子材料的優(yōu)點(diǎn)范文6
關(guān)鍵詞：有機(jī)電致發(fā)光顯示器；柔性O(shè)LED；性能; 改善
中圖分類號(hào)：TN304 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：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世紀(jì)是"3C"，即通訊（communication）、計(jì)算機(jī)（computer）與消費(fèi)性電子器材（consumer electronics）的時(shí)代，處于這樣的時(shí)代，人們對(duì)平面顯示器的要求也越來越高。平面顯示器，從幾十英寸的廣告牌到一英寸以下的手機(jī)顯示屏都有，包括了STN-LCD（超扭轉(zhuǎn)向列式液晶）、TFT-LCD（薄膜晶體管液晶顯示器）以及PDP（等離子平板顯示）等各種顯示器。OLED（有機(jī)電致發(fā)光顯示器）是開發(fā)最晚的，但目前它已成為最具發(fā)展?jié)摿σ约白钣锌赡苋〈鶯CD的顯示器。相對(duì)LCD，OLED存在許多優(yōu)勢(shì)：驅(qū)動(dòng)電壓低（10V以下）；自發(fā)光、無需背光板、耗電量大大減少；視角廣，達(dá)170°以上；反應(yīng)時(shí)間快，約為10～100ns；不存在LCD的殘影現(xiàn)象；可采用全彩制作，包括RGB三原色制作和白光制作；亮度可高達(dá)10，000cd/m2；高發(fā)光效率約16lm/w；厚度薄、體積小、重量輕；可制作大尺寸與可撓曲性面板；可使用溫度范圍大；制程簡(jiǎn)單，具有低成本優(yōu)勢(shì)等。
具有以上眾多優(yōu)勢(shì)的OLED顯示器，不存在從側(cè)面看不清楚的問題；也不會(huì)有LCD影像殘留及畫面跳動(dòng)的情況；不但便宜，而且省電；相對(duì)于LCD，顏色更鮮艷，對(duì)比更鮮明，而厚度小于2 mm的全彩面板更是只有OLED才能做到。
1OLED的基本結(jié)構(gòu)及發(fā)光原理
OLED的典型結(jié)構(gòu)如圖1所示，用ITO（氧化銦錫）導(dǎo)電薄膜作陽(yáng)極（正極板），金屬作陰極（負(fù)極板），中間淀積一層有機(jī)發(fā)光材料作為發(fā)光層。其中的空穴、電子傳輸層是為了提高發(fā)光效率而增加的。OLED利用外加電場(chǎng)使空穴和電子分別從正、負(fù)極板注入到空穴和電子傳輸層，再由傳輸層遷移至發(fā)光層，在發(fā)光層相遇形成激子，激發(fā)發(fā)光分子，發(fā)光分子經(jīng)過輻射弛豫而發(fā)出可見光[1]，如圖1所示。其發(fā)光的顏色取決于有機(jī)發(fā)光層材料，所以可以通過改變發(fā)光層的材料而得到所需要的顏色。
2OLED的驅(qū)動(dòng)技術(shù)
OLED的驅(qū)動(dòng)方式有主動(dòng)式（即AM-OLED有源驅(qū)動(dòng)）和被動(dòng)式（即PM-OLED無源驅(qū)動(dòng)）兩種。驅(qū)動(dòng)的電路設(shè)計(jì)原理如圖2所示。無源式驅(qū)動(dòng)電路主要用于小尺寸面板的驅(qū)動(dòng)，這種驅(qū)動(dòng)方式工作在高脈沖電流下，這會(huì)使得像素的壽命縮短，而且其分辨率較低，但它的制作成本較低、而且工藝簡(jiǎn)單。與無源式相反，有源式驅(qū)動(dòng)電路成本比較昂貴、制作工藝也相對(duì)比較復(fù)雜，但因不需在高脈沖電流下工作，所以效率較高，壽命也較長(zhǎng)，主要用于大尺寸、高分辨率、高信息容量的全彩化OLED顯示產(chǎn)品[2]。
3OLED的發(fā)光材料
OLED的發(fā)光材料既有分子量介于500～2，000之間的小分子化合物，也有分子量約為10，000～100，000的高分子聚合物。
八羥基喹啉鋁（Alq3）是常用的小分子發(fā)光材料，它可輻射出波長(zhǎng)在450nm～700nm之間的綠光，峰值為550nm，其分子結(jié)構(gòu)如圖3所示。如果在Alq3中摻入其它雜質(zhì)或用其它元素（Mg、Zn等）取代鋁，就可得到不同顏色、不同亮度的輻射光。
有機(jī)小分子的結(jié)晶現(xiàn)象降低了OLED器件的使用壽命，而且為了提高發(fā)光效率，小分子OLED大多采用多層結(jié)構(gòu)，器件裝配比較困難，大面積顯示的成本則更高。而高分子聚合物具有強(qiáng)的撓曲性、易加工成型、不易結(jié)晶、同時(shí)鏈狀共軛聚合物的能帶隙數(shù)值與可見光能量相當(dāng)、可溶性聚合物優(yōu)良的機(jī)械性能和良好的成膜性，這些都使得高分子聚合物更加適合大面積顯示。聚對(duì)苯乙烯、聚噻吩和聚烷基芴是常用的高分子聚合物發(fā)光材料。
無論高分子材料還是低分子材料用于OLED都要滿足以下條件：高量子效率的熒光特性，熒光光譜主要分布可見光區(qū)域；有高的導(dǎo)電率，能傳導(dǎo)電子或空穴；成膜性好，在幾十納米的薄層中不產(chǎn)生針孔；良好的熱穩(wěn)定性。
OLED的發(fā)光顏色取決于有機(jī)發(fā)光層材料，所以可通過改變發(fā)光層的材料而得到所需要的顏色，通常是向發(fā)光層主體材料中摻入有機(jī)染料來改變輻射光的顏色。摻入的有機(jī)染料需滿足：高量子效率、染料的吸收光譜與主體材料的發(fā)射光譜重疊較好、紅綠蘭三原色的發(fā)射峰盡可能窄、穩(wěn)定性好。摻入DCM、DCJTB和TPBD可得到紅色輻射光，摻入Coumarin6、quinacridone和Coronene等可得到綠色輻射光，摻入OXD-（P-NMe2）和Distyrylary－lene等可得到藍(lán)色輻射光。
4柔性O(shè)LED及其存在的問題
2003年，臺(tái)灣交通大學(xué)OLED試驗(yàn)室的陳金鑫教授研究開發(fā)出可卷曲OLED（也叫柔性O(shè)LED，即FOLED）。傳統(tǒng)的OLED器件采用玻璃作基板，在其上鍍一層ITO導(dǎo)電薄膜作為有機(jī)電致發(fā)光顯示器的陽(yáng)極，而柔性O(shè)LED則用塑料襯底代替了玻璃襯底。
4.1FOLED的優(yōu)勢(shì)
（1）柔韌性：FOLED的陽(yáng)極基板可以是具有良好的柔韌性和透光性的塑料基片(典型的是PET基片)、反光的金屬箔以及非常薄的玻璃基片(如50μm厚的Schott D263 borosilicate glass硼硅玻璃)等。這些材料使得OLED能夠彎曲，并且可以卷成任意的形狀；
（2）重量輕、外形薄、耐用性好：FOLED最常用的襯底是聚酯類塑料襯底，其柔韌性很強(qiáng)，既輕又薄(FOLED重量約為同等面積玻璃襯底OLED的十分之一，厚度約為125～175μm左右)[3]。由于襯底的柔韌性很好，因而FOLED器件一般不易破損，更耐沖擊，與普通玻璃襯底的器件相比更加耐用；
（3）成本更低，性能更好：隨著可實(shí)現(xiàn)連續(xù)化滾筒式生產(chǎn)的有機(jī)氣相淀積工藝的出現(xiàn)，F(xiàn)OLED的生產(chǎn)成本更低，而且可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)。目前制作的FOLED器件的亮度高于5×104cd/m2，發(fā)光效率可超過400lm/W，與制作在玻璃襯底上的OLED相比FOLED的性能顯得更好。
4.2FOLED存在的問題
選擇柔性襯底作為OLED的基板時(shí)，由于襯底本身的性質(zhì)，給器件和制作過程帶來了很多問題。
（1）平整性較差：通常柔性襯底的平整性要比玻璃襯底差，這不符合表面要求。大部分淀積技術(shù)是共形的，制備的薄膜會(huì)復(fù)制襯底的表面形態(tài)，使得襯底以上的各層都凹凸不平。這會(huì)造成器件的短路，引起器件損壞；
（2）熔點(diǎn)低：柔性襯底的熔點(diǎn)很低，而OLED基板的工藝溫度卻很高，所以，在制作過程中柔性襯底會(huì)變形甚至熔化[4]。即使溫度較低的環(huán)境中，柔性襯底尺寸也不穩(wěn)定，這給多層結(jié)構(gòu)的OLED制作在精確地整齊排列上帶來了很大的困難；
（3）壽命短：OLED對(duì)水蒸汽和氧氣都比較敏感，而大部分柔性襯底的水、氧透過率均比較高（表1[5]為幾種常見的柔性襯底材料每天對(duì)水、氧的滲透速率）。當(dāng)水汽和氧氣進(jìn)入到器件內(nèi)部時(shí)，會(huì)影響陰極與發(fā)光層之間的粘附性、使有機(jī)膜層內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這些都會(huì)導(dǎo)致器件的光電特性急劇衰退，造成器件迅速老化、失效。與玻璃襯底相比，塑料襯底對(duì)水汽和氧氣的隔離及對(duì)器件防老化的保護(hù)作用都不夠理想，無法滿足顯示器連續(xù)工作超過10，000小時(shí)的壽命要求；
（4）ITO薄膜易脫落：為了配合熔點(diǎn)低的柔性襯底，只能在低溫下淀積ITO導(dǎo)電薄膜，制成的ITO導(dǎo)電薄膜電阻率高、透明度差，與柔性襯底之間的粘附性不好，在彎曲時(shí)易折裂，造成器件失效[6]。由于常用的柔性襯底PET與ITO的熱膨脹系數(shù)相反，在溫度變化時(shí)，一個(gè)收縮，另一個(gè)則膨脹，因此ITO薄膜比較容易脫落重。另外，在工作過程中，也會(huì)因?yàn)槠骷l(fā)熱而導(dǎo)致ITO導(dǎo)電薄膜脫落。
4.3提高FOLED器件的使用壽命
影響FOLED使用壽命的主要原因是襯底的水、氧透過率太高。因此，重點(diǎn)在于如何解決水、氧的滲透：
（1）在柔性襯底上淀積一層防止氣體向塑料襯底內(nèi)擴(kuò)散的致密的介電材料，此介電層要無針孔、無晶粒邊界缺陷；
（2）為器件加上一個(gè)柔性聚合物蓋板，在基板和蓋板上制作阻擋層用以阻擋水、氧的滲透；
（3）采用金屬箔作為FOLED的襯底，箔的水汽透過率低，而且可承受高溫制作工藝，這種FOLED通常為上發(fā)光型OLED；
（4）將顯示器密封在干燥的惰性氣體氛圍中，也可以將氧化鈣、氧化鋇等吸附劑加入到顯示器的密封殼中除去殘留在內(nèi)部的水和氧氣；
（5）對(duì)柔性襯底和制備好的FOLED器件進(jìn)行多層膜包覆密封，這也是目前的發(fā)展、研究重點(diǎn)，典型代表技術(shù)是Barix技術(shù)。Barix技術(shù)是由環(huán)球顯示公司、Vitex系統(tǒng)公司以及Battelle公司合作開發(fā)的。
Barix技術(shù)是利用真空鍍膜工藝制備有機(jī)高密度介電層與無機(jī)聚合物交替而成的多層結(jié)構(gòu)，有效地避免了層與層之間的相互影響。聚合物在真空中淀積、交聯(lián)，形成一種聚丙烯酸酯膜，將有機(jī)薄膜沉積在聚合物膜層上，成為阻擋水、氧滲透的屏障。Barix結(jié)構(gòu)的最后一層是ITO層，這一層就可以作為OLED的陽(yáng)極。此外，這種結(jié)構(gòu)中的聚合物層還能使襯底表面光滑，阻擋層還可根據(jù)具體要求將襯底裁剪成任意形狀，以滿足各種顯示器的需要。
