第5章有机光电材料.pptVIP

第五章 有机光电材料; 人类因生产劳动的需要，而创建了材料和材料科学。材料的发展和应用, 是一个时代进步和文明的标志。人类经历了漫长的岁月，从石器时代—青铜器时代—铁器时代莫不如此 。 有关材料的研究也逐步向精细化、功能化转变，如材料-功能材料-光电功能材料；高分子材料-功能高分子材料-光电功能高分子材料，等等。 21世纪是科学突飞猛进的世纪。随着科学技术的进步, 各种不同结构的新材料大量涌现，功能也逐渐多样化。如高分子材料；半导体材料；特殊金属和陶瓷材料；复合材料；杂化材料及智能材料等。其构成蔚为壮观，为材料科学奠定了坚实的物质基础。; 光功能材料是指在外场（如光、电、磁、热等）作用下，利用材料本身光学性质发生变化的原理，实现对入射光信号的探测、调制及能量或频率转换作用的光学材料。 光功能材料是以光为驱动力的功能材料体系。在初始阶段，人们称之为光响应性材料（Photoresponse materials）。近年来出现的在信息科学和 IT 工业中有着巨大意义的学科—光信息材料科学就是在此基础上发展起来的。;1.光功能材料的分类 (1)按结构组成分类 ①简单结构光功能材料，如光纤材料。往往由单一组分构成，表现出一种简单的功能。 ②复杂结构光功能材料，如光折变材料等。由几种组分复合而成，表现出全新、复杂的高级功能。为几种功能组成的集成体系。; 有机光电材料是指具有光电转换功能的有机材料。;2.有机光电材料的种类 ①空穴传输材料 有机芳香多胺类化合物，结构中的氮原子具有很强的给电子能力，电子不间断给出，表现出空穴迁移特性。如NPD和HTM2。;③小分子发光材料 有些有机小分子本身就具有发光功能，如六苯并苯、红荧烯和TPCP。;④高分子光电转换材料 有些主链共轭或非主链共轭的高分子具有光电转换功能。主链共轭型的如聚二烷基芴、PPV等。;⑤修饰化高分子光电转换材料 如将PPV修饰转化为MEH-PPV，其光电转换能力有所提高。;⑥材料复合-功能耦合高分子光电转换材料 美国加州大学俞刚博士将MEH-PPV作为电子给体，C60为电子受体，构成D-A型光电池，其光电转换能力大幅度提高。;⑦高分子复合物光电转换材料 如将MEH-PPV和另一个PPV的衍生物CN-PPV配合使用，组成了D-A网络结构光电池，光电转换能力进一步提高。;⑧半菁类有机小分子光电转换材料 典型结构：;推电子修饰基; 当在电子给体和电子受体之间加入共轭桥时，对光电转换时间有延长作用。;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;二、电光材料; 从分子结构出发，有机小分子发光材料又可以分为纯有机小分子和金属配合物两类。 用于电致发光研究的有机小分子具有化学修饰性强、选择范围广、易于提纯、荧光量子效率高以及可以产生红、绿、蓝等各种颜色的光等特点。 由于大多数有机染料在固态时存在浓度淬灭等问题，导致发射峰变宽、光谱红移、荧光量子效率下降。所以，一般将它们以低浓度的方式掺杂在具有某种载流子性质的主体中。;2.有机小分子蓝光材料 在OLED研究中，蓝色发光材料是必需的，其本身可以作为发光层制备三基色之一的蓝光OLED，还可以将其他发光材料掺杂在蓝色发光材料中获得绿色、红色甚至白色发光器件。蓝色发光材料一般具有宽的能隙，且其电子亲和势和第一电离能要匹配。在无机EL中，蓝光材料比较难以获得，而有机染料则可以通过结构修饰得到。 一般来说，蓝色发光材料在化学结构上具有一定程度的共轭结构，但偶极矩不能太大，否则，发光光谱容易红移至绿光区。目前蓝色发光材料主要有只含碳和氢两种元素的芳香型蓝光材料、芳胺类蓝光材料、有机硼类蓝光材料、有机硅类蓝光材料以及其他蓝光材料。;(1)只含碳和氢的芳香型蓝光材料 ①苝类蓝光材料 苝是由Kodak公司用作蓝色发光材料，但它的能级与Alq3的能级不匹配，需要掺杂在发射光谱蓝移的Alq3衍生物Q2Al-OAr中才能获得蓝光OLED。;②芳基取代蒽类蓝光材料 1999年，Kodak公司报道了ADN蓝光材料，ADN的HOMO较高，能有效传输空穴，但因空穴传输能力过强使激子在电子传输层A1q3复合发光导致器件色纯度不好。;③芴类蓝光材料