有機(jī)光導(dǎo)體功能材料的研究開發(fā)樣本

資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。有機(jī)光導(dǎo)體功能材料的研究開發(fā)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,而且專利已過保護(hù)期。對科技發(fā)達(dá)的西方國家來說,其市場競爭十分激烈,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)品一樣,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。因此形成了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。對中國而言,OPC的產(chǎn)業(yè)化才剛剛起步,還有許多工業(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Α?/p>

當(dāng)前,中國OPC的實(shí)際總產(chǎn)量不超過100萬只/年。到當(dāng)前為止中國引進(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100萬只/年,其中兩條生產(chǎn)線已經(jīng)投產(chǎn),另外一條也將在今年底投產(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,當(dāng)前還處于試生產(chǎn)階段。如果上述這幾條生產(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)量已能滿足中國市場的需求。

雖然中國OPC的生產(chǎn)呈現(xiàn)快速發(fā)展之勢,可是其生產(chǎn)OPC所需的原材料,包括光導(dǎo)材料、鋁鼓基和粘合樹脂等基本上都依賴進(jìn)口,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,高額利潤依然屬于別人,而市場風(fēng)險(xiǎn)都留給了我們。這樣就大大增加了中國OPC的生產(chǎn)成本,隨著市場競爭日趨激烈,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,必須首先解決好基礎(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1000萬元人民幣。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)行了較深入的研究,一些項(xiàng)目與企業(yè)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?？墒?中國的OPC生產(chǎn)離我們所期望的目標(biāo)還相差很遠(yuǎn),綜觀其根本原因,乃是到當(dāng)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)和持續(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)企業(yè)、各種粘結(jié)樹脂生產(chǎn)企業(yè)、鋁鼓基生產(chǎn)企業(yè)、生產(chǎn)線設(shè)計(jì)制造企業(yè)以及性能檢測儀器制造企業(yè)。

三、有機(jī)光導(dǎo)體光電功能材料的研究開發(fā)

OPC生產(chǎn)的全過程主要包括以下幾個(gè)方面:

1、鋁鼓基

鋁合金錠→薄壁鋁管→鏡面加工→表面處理→清洗

2、電荷發(fā)生材料

合成→提純→晶型有效化→超微離子化→配方→涂布液制備

3、電荷傳輸材料

合成→提純→配方→涂布液制備

4、生產(chǎn)條件

廠房凈化與溫、濕度控制→生產(chǎn)設(shè)備→涂布工藝→干燥→品質(zhì)檢驗(yàn)

5、市場應(yīng)用

銷售→用戶使用→質(zhì)量反饋→技術(shù)改進(jìn)

從以上過程可見,如果我們只完善了第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,那么中國的OPC生產(chǎn)的主動權(quán)依然會被國外壟斷,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,首先定位于開發(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——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。當(dāng)前已有如下材料完成了小試或中試合成。

(一)電荷發(fā)生材料

A．光敏性TiOPcE1/2≤0.1μJ／㎝２

B．光敏性Si(OR)2Pc

C．光敏性AlClPc

D．光敏性H2Pc

E.三偶氮光敏顏料,E1/2≤2.5Lx.SF．雙偶氮光敏顏料,E1/2≤2Lx.S電荷傳輸材料

根據(jù)文獻(xiàn)能夠歸納出幾類電荷傳輸材料的載流子遷移率順序如下:CTM遷移(㎝２／V·sec)與樹脂相溶性噁二唑衍生物7×10－7△二烷氨基苯衍生物5×10－6△三苯胺衍生物3×10－6○苯乙烯基三苯胺衍生物2×10－5○我們合成技術(shù)較成熟的電荷傳材料有:

(1)腙類衍生物mp:142-144℃UV:364nmHPLC:99.8%mp:143-145℃UV:363nmHPLC:99.8%mp:117-119℃UV:363nmHPLC:99.7%mp:148-150℃UV:365nmHPLC:99.6%mp:162-164℃UV:377nmHPLC:99.5%三苯胺(TPB)衍生物mp:238-241℃UV:356nmHPLC:99.5%苯乙烯基三苯胺衍生物聯(lián)苯醌衍生物電子傳輸材料——應(yīng)用于正電性O(shè)PCmp:238-241℃UV:425nmHPLC:99.7%mp:208℃UV:412nmHPLC:99.0%mp:＞250℃UV: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,當(dāng)前天津大學(xué)有機(jī)功能材料研究課題組正在與相關(guān)企業(yè)合作進(jìn)行有機(jī)光導(dǎo)體功能材料