紫外和近紫外有機電致發光二極管（OLED）具有成本低、環境污染小、驅動電壓低等特點，有望成為新一代商用紫外光源，在污染防治、物質分析、醫療衛生等領域有著廣泛的應用前景。

本文將介紹近年來高效紫外和近紫外發光材料的結構特點以及有利于提高設備性能的器件結構，并且討論了紫外和近紫外OLED作為激發源在未來商業化過程中遇到的機遇和挑戰。

引言紫外和近紫外是OLED在短波發射范圍的一個延伸，可廣泛應用于消毒滅菌、水凈化、紫外通信等領域。與目前常用的紫外光源如紫外發光二極管和紫外汞燈相比，紫外和近紫外OLED具有柔性輕薄、驅動電壓低、環境友好等特點，受到科研人員的關注。然而，目前仍有許多問題阻礙著紫外和近紫外OLED的商業化應用，如器件效率低、材料合成困難、難以實現短波發射等。因此，如何實現高效紫外發射是目前紫外有機發光領域的研究熱點之一，對擴展紫外OLED的應用范圍有著重大意義。目前，針對紫外和近紫外OLED的研究主要是從開發新型有機紫外發光材料和器件結構優化兩個方面進行。

紫外/近紫外有機電致發光材料

有機電致發光材料通常由多種顯色基團和共軛雜環組成，分子的熒光性質受到共軛系統的尺寸、共面度和剛性、取代基的類型和位置以及幾何構型等因素的影響。一方面，在紫外/近紫外有機電致發光材料的設計中，為了實現紫外光發射，必須將共軛系統的尺寸限制在較小的范圍內，而這同時也限制了發光分子的尺寸。另一方面，為了提高鄰近空穴傳輸層（HTL）和電子傳輸層（ETL）中的載流子注入，紫外/近紫外有機電致發光材料必須具有合適的最高占據分子軌道（HOMO）與最低未占據分子軌道（LUMO）能級。

紫外有機電致發光器件

如何在發光層中獲得平衡的空穴和電子，是制備高效紫外有機發光器件面臨的主要問題之一。此外，如何處理ITO陽極過高的空穴注入勢壘、尋找深HOMO能級的有機分子作為激子阻擋層，也是紫外有機發光器件在發展中亟待解決的問題。目前，紫外有機電致發光器件結構的最新研究主要包括：開發透明導電陽極、尋求有效的空穴注入層（HIL）和HTL、合成高效的紫外發光材料、調整電子注入與傳輸、開發倒置結構、探索微腔結構。

結論與展望

自從二十多年前第一批紫外OLED出現以來，紫外及近紫外有機發光器件取得了重大進展，但與目前的可見光有機發光器件仍有很大差距，繼續提高器件效率依然是未來紫外及近紫外有機發光器件的發展方向。研究人員已經提出了加入具有空間位阻的扭曲部分、調整聚合物側鏈結構、采用強供體、受體設計等方案提高量子效率。此外，改變EIL/ETL厚度、使用雙層HIL和倒置結構等設計也已被證明在平衡載流子傳輸、提高器件性能方面卓有成效。

實現更短波長的紫外光發射以擴大紫外及近紫外有機發光器件的應用范圍也應是未來研究的一個努力方向。在應用方面，將紫外有機發光器件作為光源，可通過小型儀器來檢測水源中的化學需氧量，以判斷水源中有機物污染程度。紫外及近紫外有機發光器件還可應用于紫外固化、蛋白質分析、防偽識別以及藥物或醫學光治療等領域。如今，針對紫外及近紫外有機發光器件的研究在材料工程和器件物理領域都取得了豐富的成果，并證明了在未來大規模應用中紫外及近紫外有機光電子學仍然有著很好的前景。

編輯：黃飛