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1、,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),2012-8-15,#,有機(jī)光電子材料,光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移與電荷轉(zhuǎn)移,光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移,在一個(gè)反應(yīng)體系里,如存在著幾種不同化合物的分子,當(dāng)其中之一被激發(fā)后,被激發(fā)的分子容易和另一種分子發(fā)生分子間的電子轉(zhuǎn)移。特別是前者具有電子給體(或受體)性質(zhì)、后者具有電子受體(或給體)性質(zhì)時(shí)。,光誘導(dǎo)電子轉(zhuǎn)移化合物除了有發(fā)色團(tuán)間相互隔離的體系外,還有發(fā)色團(tuán)間的相互共軛的化合物。,電荷轉(zhuǎn)移,分子內(nèi)共軛的電荷轉(zhuǎn)移化合物在受光照后發(fā)生的并非是“一個(gè)”電子轉(zhuǎn)移的過程,而是發(fā)生了“部分”電子轉(zhuǎn)移,即電荷轉(zhuǎn)移。(表明分子內(nèi)集團(tuán)間存在著強(qiáng)互擾作
2、用。),基團(tuán)效應(yīng),光順,-,反異構(gòu)、發(fā)光行為等,芪類化合物,分子的構(gòu)象效應(yīng),順、反式取代導(dǎo)致化合物熒光量子產(chǎn)率不同,雙鍵阻抑有利于熒光發(fā)射,單鍵阻抑導(dǎo)致熒光發(fā)射大大降低,自去耦導(dǎo)致熒光猝滅或出現(xiàn)雙重?zé)晒猓?A*,能引起熒光增強(qiáng),扭曲的分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移,通過分子內(nèi)原來的共平面電子給體和受體兩部分間的夾面扭曲導(dǎo)致相互正交而實(shí)現(xiàn)隔離的強(qiáng)烈的電荷轉(zhuǎn)移會(huì)導(dǎo)致扭曲而形成電子轉(zhuǎn)移,從而導(dǎo)致陽(yáng)光猝滅,因分子振動(dòng)導(dǎo)致兩個(gè)正交平面,發(fā)生局部電子云重疊,因而出現(xiàn)了具有電子轉(zhuǎn)移特征的反常發(fā)光帶,升高溫度會(huì)促使該反常發(fā)光峰強(qiáng)度增加,由此可判斷是否出現(xiàn)了,TICT,光異構(gòu)化反應(yīng)及雙穩(wěn)態(tài)體系,光異構(gòu)化反應(yīng):順反異構(gòu)化、價(jià)鍵異
3、構(gòu)化、互變異構(gòu)化,順反異構(gòu)化,處于激發(fā)態(tài)的反式化合物分子越過這一勢(shì)壘到達(dá)一中間旋轉(zhuǎn)態(tài)(幻影態(tài)),再經(jīng)“漏斗”區(qū)而到達(dá)順勢(shì)分子基態(tài)。由于順勢(shì)分子基態(tài)處于較高能級(jí),因此在暗場(chǎng)下它可在熱能幫助下,越過另一勢(shì)壘回到反式分子基態(tài)。,芪氏化合物光敏化機(jī)制:,通過激發(fā)敏化分子能量轉(zhuǎn)移,使芪氏化合物分子激發(fā)態(tài)為,S,1,或,T,1,,然后發(fā) 生異構(gòu)化反應(yīng)。,垂直能量轉(zhuǎn)移,非垂直能量轉(zhuǎn)移,僅影響反式,-,順式異構(gòu)化過程,偶氮化合物(常用作合成染料),光異構(gòu)化反應(yīng)可逆,條件:只要溶劑純、無氧存在,且可見或紫外光照射時(shí)無副反應(yīng)發(fā)生,價(jià)鍵異構(gòu)化反應(yīng),光能轉(zhuǎn)換和貯存:通過價(jià)鍵異構(gòu)化反應(yīng)可實(shí)現(xiàn)有效的光化學(xué)轉(zhuǎn)換而得到較高內(nèi)
4、能的新化合物,從而使光能得到貯存。,互變異構(gòu)化,通過質(zhì)子轉(zhuǎn)移而發(fā)生的分子內(nèi)酮式與烯醇式的分子重排。(質(zhì)子轉(zhuǎn)移極為重要,同時(shí)還存在是否能形成雙穩(wěn)態(tài)的問題),有機(jī)非線性光學(xué)材料進(jìn)展,具有二階光學(xué)效應(yīng)的化合物分子必須是非中心對(duì)稱的。二階光學(xué)效應(yīng)包括產(chǎn)生的二次諧波(,SHG,)功能及電光效應(yīng)。,利用這種效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)光波強(qiáng)度、相位、頻率、偏振以及傳播方向的控制。,這類材料一般會(huì)具有,Pockels,電光效應(yīng)或者,Kerr,效應(yīng),獲得實(shí)際可應(yīng)用光電材料途徑:,高分子化法,小分子結(jié)晶化法,有機(jī)非線性光學(xué)分子(或基團(tuán))接枝于高分子鏈組成新材料是因?yàn)橐朔玖?/,高聚物主,-,客體系存在嚴(yán)重性能不穩(wěn)定性而發(fā)
5、展起來的。,電光效應(yīng),電光效應(yīng),(,Electro-optical effect,)是指在晶體上加有外電場(chǎng)時(shí),晶體的,折射率,發(fā)生變化的一種現(xiàn)象。,產(chǎn)生電光效應(yīng)的機(jī)理:由于電場(chǎng)會(huì)改變分子或原子中電子的運(yùn)動(dòng),或者改變晶體的結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致晶體的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,折射率變化。,Pockels,效應(yīng),如果晶體折射率的變化與電場(chǎng)成正比,這種電光效應(yīng)即稱為,Pockels,效應(yīng)。,Kerr,效應(yīng),如果折射率的變化與電場(chǎng)的平方成正比,這種電光效應(yīng)即稱為,Kerr,效應(yīng)。,Pockels,效應(yīng)通常要比,Kerr,效應(yīng)強(qiáng)得多,補(bǔ)充內(nèi)容,請(qǐng)記筆記,Pockels,效應(yīng)與,Kerr,效應(yīng),該效應(yīng)是,1893,年由德
6、國(guó)物理學(xué)家,Pockels,發(fā)現(xiàn)的,也稱為,一次電光效應(yīng),(線性電光效應(yīng))。,只有非中心對(duì)稱的晶體才具有,Pockels,效應(yīng)。例如,中心對(duì)稱的,NaCl,就不具有,Pockels,效應(yīng),而非中心對(duì)稱的,GaAs,即具有,Pockels,效應(yīng)。其它具有,Pockels,效應(yīng)的晶體有如,ZnS,、,LiNbO3,和,KDP,(,KH2PO4,)。實(shí)際上,具有,Pockels,效應(yīng)的晶體(簡(jiǎn)稱為,Pockels,晶體)也同時(shí)具有壓電效應(yīng),因?yàn)橹挥蟹侵行膶?duì)稱的晶體才存在這兩種效應(yīng)。,對(duì)于,GaAs,等非中心對(duì)稱的立方晶系晶體,具有光學(xué)各向同性(折射率橢球的長(zhǎng)、短軸相等,球體),而在加有外電場(chǎng)時(shí)將導(dǎo)致
7、出現(xiàn)兩個(gè)不同的折射率,即產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象,這也就是,Pockels,效應(yīng)的表現(xiàn)。,Kerr,效應(yīng),是,1875,年由,Kerr,發(fā)現(xiàn)的,也稱為,二次電光效應(yīng),(,Electro-optical Kerr effect,)。,實(shí)際上,所有晶體都具有一定的,Kerr,效應(yīng),補(bǔ)充內(nèi)容,請(qǐng)記筆記,有機(jī)及高分子電致發(fā)光材料的新進(jìn)展,有機(jī)高分子電致發(fā)光器件一般是由正負(fù)電極、電子傳輸層、發(fā)光材料層及空穴傳輸層部分組成。,發(fā)光機(jī)制:正負(fù)載流子從不同的電極注入,分別通過它們傳輸層在器件內(nèi)的某處復(fù)合形成激子,然后激子通過輻射衰變而發(fā)出熒光。,整個(gè)過程分為兩個(gè)階段:,載流子注入、運(yùn)輸和復(fù)合,激子衰變,包括輻射與非輻射
8、衰變間的競(jìng)爭(zhēng),空穴的流動(dòng)速度一般大于電子的流動(dòng),因此二者相遇點(diǎn)是在電子注入極附近出現(xiàn),導(dǎo)致發(fā)生嚴(yán)重的熒光猝滅,從而降低了器件的發(fā)光效率。,解決辦法:,在正確測(cè)得不同傳輸層中載流子流動(dòng)速度的基礎(chǔ)上,改變不同載流子輸運(yùn)層的厚度,從而實(shí)現(xiàn)兩種載流子在某一確定部位處重合的目的。,控制器件內(nèi)不同層間的能壘高度,如使空穴在達(dá)到某一層間時(shí),由于勢(shì)壘存在而不易越過,這樣就使得電子與空穴的重合易在此處發(fā)生。,有機(jī)及高分子電致發(fā)光材料,空穴傳輸材料,電子傳輸材料,發(fā)光層材料,電子傳輸發(fā)光層材料,金屬絡(luò)合物,含氮的雜環(huán)化合物,其他化合物材料,空穴傳輸發(fā)光層材料,摻雜發(fā)光物,綠色摻雜發(fā)光物,黃色摻雜發(fā)光物,藍(lán)色摻雜發(fā)光物,紅色摻雜發(fā)光物,高分子電致發(fā)光材料,有機(jī)光信息存儲(chǔ)材料的進(jìn)展,次甲基染料,酞菁染料衍生物,醌式多核芳烴染料,金屬絡(luò)合物類的信息記錄材料,可擦光盤的有機(jī)化學(xué)材料,螺吡喃光色互變材料,俘精酸酐光色互變材料,