光导高分子材料.ppt

B、第二步 ： 曝光过程（也即潜影过程）。是通过透过或反射，要复制的图象光投射到光导体表面，使受光部分因光导材料电导率提高而正负电荷发生中和，而未受光部分的电荷仍得以保存。显然，此时电荷分布与复印图象相同。 C、第三步： 显影过程。显影剂通常是由载体和调色剂两部分组成，其中调色剂是含有颜料或染料的高分子，在与载体混合时由于摩擦而带电，且所带电荷与光导体所带电荷相反（负电）。 通过静电吸引，调色剂被吸附在光导体表面带电荷部分，使第二步中得到的静电影像变成由调色剂构成的可见影像。 D、第四步： 将该影像再通过静电引力转移到带有相反电荷的复印纸上，经过加热定影将图象在纸面固化，完成复印任务。 在复印机上使用的光导材料： 最早使用的是无机的硒化合物和硫化锌-硫化镉（采用真空升华法在复印鼓表面形成光导电层），不仅昂贵，而且容易脆裂。 在目前，主要使用含聚乙烯咔唑结构的光导聚合物。如，聚乙烯咔唑-硝基芴酮体系光导电高分子材料。 ②、在激光打印机中的应用 激光打印机的工作原理与静电复印机类似，只是光源采用半 导体激光器。在目前研究较多的激光打印机的光导材料有偶氮染 料类、四方酸类和酞菁类等小分子有机化合物，在使用过程中往 往用高分子材料作为成膜剂（共混）使用。 2、光导材料在图象传感器方面的应用 图象传感器： 利用光电导特性实现图像信息的接收与处理的关键功能器 件，广泛作为摄像机、数码照相机和红外成像设备中的电荷耦合 器件用于图像的接受。 ①、光电图象传感器的工作原理 当入射光通过玻璃电极照射到光导电材料层时，形成光电流。由于光电流的大小是入射光强度和波长的函数，因此光电流信号反映了入射光的信息。即通过光电流检测纪录，接受和处理光信息的结构单元称为图像单元。如果将大量（几十万到几百万）的图像单元集成在一 起，则构成 X-Y 二维 平面图像接受矩阵， 形成一个完整的图像 传感器 （形成电子图像）。 ②、可用于图象传感器的光导电材料组合 目前已经有多种有机高分子光导电材料用于图象传感器的制备。如，以聚2-甲氧基-5-(2‘-乙基)己氧基-对亚苯基乙烯树脂和聚3-辛氧基噻吩，与C60 衍生物符合体系。其性能接近非晶硅材。 在一个图象传感器中，图像单元的数量越多、图象传感器的体积越小，其性能越好。为了制作微型图像单元，目前采用分子自组装技术，可以做到像区尺寸达到纳米级的超精高密像元矩阵。 第五章 光导电高分子材料 第一节 概述 光敏高分子材料也称为光功能高分子材料，是指在光参量的作用下能够表现出某些特殊物理或化学性能的高分子材料。 吸收光能后发生化学变化的光敏高分子材料有： 光致刻蚀剂和光敏涂料（发生光聚合、光交联、光降解反应等）， 光致变色高分子材料（发生互变异构反应，引起材料吸收波长的变化）； 吸收光能后发生物理变化的光敏高分子材料有： 光力学变化高分子材料（引起材料外观尺寸变化），光导电高分子材料（可增加载流子而导）， 非线性光学材料（发生超极化显示非线性光学性质），荧光发射材料（将光能转换为另一种光辐射形式出） 一、高分子光物理和光化学原理 许多物质吸收光子以后，可以从基态跃迁到激发态，处在激发态的分子容易发生各种变化。 如果这种变化是化学的，如光聚合反应或者光降解反应，则研究这种现象的科学称为光化学； 如果这种变化是物理的，如光致发光或者光导电现象，则研究这种现象的科学称为光物理。 1、光吸收和分子的激发态 光子能量 光的吸收是光敏高分子材料发挥其功能的基础。 物质对光的吸收程度，用入射光和透射光的比值表示，可以用Beer—Lambert公式表示： ε为摩尔消光系数或摩尔吸光系数，它可以定量描述该物质对光的吸收能力。与光波长有关，同种物质对不同波长的光的消光系数不同。 光的吸收能力与分子结构有密切关系。在分子中对光敏感，能够吸收紫外和可见光的部分被称为发色团。能够提高光摩尔吸收系数的结构称为助色团。 当光子被分子的发色团吸收后，若光子能量转移到分子内部，引起分子电子结构改变，外层与吸收光子能量匹配的电子可以从低能态跃迁到高能态，此时称分子处于激发态，激发态分子增加的能量称为激发能。 物质吸收的光子并不是都转化为激发态分子，有些转化为其他形式的能量。光激发效率可以用光量子效率表示。生成激发态的数量和物质吸收光子的数目之比称为激发光量子效率。 激发态是一种不稳定状态，很容易继续发生化学或者物理变化; 激发态是光功能材料作用的基点。同时，处在激发态的分子其物理和化学性质与处在基态时也有不同。 2、激发能的耗散 激发态分子的激发