有机光电子材料 材物.pptx

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1、光诱导电子转移与电荷转移光诱导电子转移在一个反应体系里，如存在着几种不同化合物的分子，当其中之一被激发后，被激发的分子容易和另一种分子发生分子间的电子转移。特别是前者具有电子给体（或受体）性质、后者具有电子受体（或给体）性质时。光诱导电子转移化合物除了有发色团间相互隔离的体系外，还有发色团间的相互共轭的化合物。电荷转移分子内共轭的电荷转移化合物在受光照后发生的并非是“一个”电子转移的过程，而是发生了“部分”电子转移，即电荷转移。（表明分子内集团间存在着强互扰作用。）第1页/共16页基团效应光顺-反异构、发光行为等芪类化合物第2页/共16页分子的构象效应顺、反式取代导致化合物荧光量子产率不同第3

2、页/共16页双键阻抑有利于荧光发射单键阻抑导致荧光发射大大降低自去耦导致荧光猝灭或出现双重荧光，A*能引起荧光增强第4页/共16页扭曲的分子内电荷转移 通过分子内原来的共平面电子给体和受体两部分间的夹面扭曲导致相互正交而实现隔离的强烈的电荷转移会导致扭曲而形成电子转移，从而导致阳光猝灭因分子振动导致两个正交平面，发生局部电子云重叠，因而出现了具有电子转移特征的反常发光带，升高温度会促使该反常发光峰强度增加，由此可判断是否出现了TICT第5页/共16页光异构化反应及双稳态体系光异构化反应：顺反异构化、价键异构化、互变异构化顺反异构化处于激发态的反式化合物分子越过这一势垒到达一中间旋转态（幻影态）

3、，再经“漏斗”区而到达顺势分子基态。由于顺势分子基态处于较高能级，因此在暗场下它可在热能帮助下，越过另一势垒回到反式分子基态。第6页/共16页芪氏化合物光敏化机制：1.通过激发敏化分子能量转移，使芪氏化合物分子激发态为S1或T1，然后发 生异构化反应。垂直能量转移非垂直能量转移2.仅影响反式-顺式异构化过程偶氮化合物（常用作合成染料）光异构化反应可逆，条件：只要溶剂纯、无氧存在，且可见或紫外光照射时无副反应发生第7页/共16页价键异构化反应光能转换和贮存：通过价键异构化反应可实现有效的光化学转换而得到较高内能的新化合物，从而使光能得到贮存。互变异构化通过质子转移而发生的分子内酮式与烯醇式的分子

4、重排。（质子转移极为重要，同时还存在是否能形成双稳态的问题）第8页/共16页有机非线性光学材料进展具有二阶光学效应的化合物分子必须是非中心对称的。二阶光学效应包括产生的二次谐波（SHG）功能及电光效应。利用这种效应可以实现对光波强度、相位、频率、偏振以及传播方向的控制。这类材料一般会具有Pockels电光效应或者Kerr效应获得实际可应用光电材料途径：高分子化法小分子结晶化法l有机非线性光学分子（或基团）接枝于高分子链组成新材料是因为要克服染料/高聚物主-客体系存在严重性能不稳定性而发展起来的。第9页/共16页电光效应电光效应（Electro-optical effect）是指在晶体上加有外电

5、场时，晶体的折射率发生变化的一种现象。产生电光效应的机理：由于电场会改变分子或原子中电子的运动，或者改变晶体的结构，从而导致晶体的光学性质发生变化折射率变化。Pockels效应如果晶体折射率的变化与电场成正比，这种电光效应即称为Pockels效应。Kerr效应如果折射率的变化与电场的平方成正比，这种电光效应即称为Kerr效应。Pockels效应通常要比Kerr效应强得多补充内容，请记笔记第10页/共16页Pockels效应与Kerr效应该效应是1893年由德国物理学家Pockels发现的，也称为一次电光效应（线性电光效应）。只有非中心对称的晶体才具有Pockels效应。例如，中心对称的NaCl

6、就不具有Pockels效应，而非中心对称的GaAs即具有Pockels效应。其它具有Pockels效应的晶体有如ZnS、LiNbO3和KDP（KH2PO4）。实际上，具有Pockels效应的晶体（简称为Pockels晶体）也同时具有压电效应，因为只有非中心对称的晶体才存在这两种效应。对于GaAs等非中心对称的立方晶系晶体，具有光学各向同性（折射率椭球的长、短轴相等球体），而在加有外电场时将导致出现两个不同的折射率，即产生双折射现象，这也就是Pockels效应的表现。Kerr效应是1875年由Kerr发现的，也称为二次电光效应（Electro-optical Kerr effect）。实际上，所

7、有晶体都具有一定的Kerr效应补充内容，请记笔记第11页/共16页有机及高分子电致发光材料的新进展有机高分子电致发光器件一般是由正负电极、电子传输层、发光材料层及空穴传输层部分组成。发光机制：正负载流子从不同的电极注入，分别通过它们传输层在器件内的某处复合形成激子，然后激子通过辐射衰变而发出荧光。整个过程分为两个阶段：载流子注入、运输和复合激子衰变，包括辐射与非辐射衰变间的竞争第12页/共16页空穴的流动速度一般大于电子的流动，因此二者相遇点是在电子注入极附近出现，导致发生严重的荧光猝灭，从而降低了器件的发光效率。解决办法：在正确测得不同传输层中载流子流动速度的基础上，改变不同载流子输运层的厚

8、度，从而实现两种载流子在某一确定部位处重合的目的。控制器件内不同层间的能垒高度，如使空穴在达到某一层间时，由于势垒存在而不易越过，这样就使得电子与空穴的重合易在此处发生。第13页/共16页有机及高分子电致发光材料空穴传输材料电子传输材料发光层材料电子传输发光层材料金属络合物含氮的杂环化合物其他化合物材料空穴传输发光层材料 掺杂发光物绿色掺杂发光物黄色掺杂发光物蓝色掺杂发光物红色掺杂发光物高分子电致发光材料第14页/共16页有机光信息存储材料的进展次甲基染料酞菁染料衍生物醌式多核芳烃染料金属络合物类的信息记录材料可擦光盘的有机化学材料螺吡喃光色互变材料俘精酸酐光色互变材料第15页/共16页感谢您的观看！第16页/共16页