有机光电功能材料讲座第三讲121页PPT
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【精品课件】有机光电功能材料
有机导电材料
2000年诺贝尔化学奖得主
美国物理学家 Heeger
美国化学家 MacDiarmid
日本化学家 Shirakawa
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1977年，发现掺杂碘的聚乙炔具有金属的特性
目前已发现的具有导电功能的有机高分子材料有：聚乙 炔（PA）、聚吡咯(PPY)、聚噻吩(PTH)、聚对苯乙烯(PPV)、 聚苯胺(PANI)以及他们的衍生物。
目前有机太阳能电池的光电转换效率已经达到10%。
Nature Materials 2009(8):208-211
有机太阳能电池优点：
1、制备工艺简单，廉价； 2、制造面积大； 3、良好柔韧性等。
OLED显示技术
OLED，即有机发光二极管。不同于传统的需背光灯 的LCD显示方式，它是通过有机材料自身发光来达到显 示目的。因而它能显著的节省电能。
降低光伏电池成本主要有三条途径：
1、提高光电转换效率：减少缺陷、背电极、钝化、 减反层等；
2、寻找廉价光伏材料：化合物半导体、染料敏化 TiO2、有机半导体等；
3、改善太阳能电池结构。
通过改善结构降低光伏电池成本的方法：
Fermi-golden rule
Science 2008(321):226-228
其中聚乙炔的所能达到的电导率在已发现的导电聚合物中 是最高的，达到了105S/cm量级，接近Pt和Fe的室温电导率。
有
1、能源（二次电池、太阳能电池、固体电池）
机
2、光电器件
导 电
3、晶体管
材
4、发光二极管
料 的 应
5、传感器 6、电磁屏蔽
用
7、隐身技术等等
三、我们实验室能做的工作
有机光致发光材料 ppt课件
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ppt课件
3.主要的光致变色高分子
3.2 吡喃类高分子：
吡喃类是两个芳杂环（其中一个含有吡喃环）通过一个SP3 杂化的螺碳原子连接而成的一类化合物的通称，其结构式如下 ，其中Ar1和Ar2可以是苯环，萘环，蒽环，吲哚环，噻唑环等 芳环或芳杂环。大多数吡喃类高分子的吸收发生在紫外光谱区 ，一般在200～400nm范围内，不呈现颜色
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ppt课件
3.主要的光致变色高分子
3.3 二芳基乙烯类高分子：
杂环基取代的二芳基乙烯具有一个共轭六电子的三烯母体 结构。在紫外光激发下，二芳杂环基乙烯化合物顺旋闭环生成 有色的闭环体。而在可见光照射下又能发生开环反应生成起始 物。以2,5-二甲基-3-噻吩基乙烯为例，典型的光致变色反应如 下。
2.3 质子转移互变异构
水杨醛缩苯胺希夫碱是一类易于制备的光致变色化合物在 紫外光照射下，发生质子由氧到氮的转移而常常显示出由黄到 橘红的颜色变化。
2.4 顺反异构
对二苯乙烯类、苄叉苯胺类以及生物体中的顺反异构化， 超分子中的顺反异构都可以进行。
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ppt课件
2.有机光致变色体系
2.5 氧化还原过程
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ppt课件
3.主要的光致变色高分子
含偶氮苯类高分子合成方法：
1）把含乙烯基的偶氮化合物与其它烯类单体共聚； 2）通过高分子与含重氮（或偶氮）化合物的反应； 3) 通过采用偶氮二苯甲酸与其它的二元胺和二元羧酸进行 共缩聚而把偶氮苯结构引入到高分子主链中； 4）把偶氮苯结构引入到聚肽的侧链中。
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ppt课件
3.主要的光致变色高分子
主要的光致变色高分子
俘精酸 酐类
吡喃类
二芳基 乙烯类
07-1有机光电功能材料讲座
Luciferin + O2 Luciferase
O O C O C R
1
R2
Spontaneous
R2
CO2 +
O
C* R1
Light
Luciferase (Firefly enzyme) 虫荧光素酶
Luciferin (firefly)
N S
“Glowing” Plants
Luciferase gene cloned into plants
两种不同纳米线的 交叠，形成p-n结 而构成的纳米LED.
6
塑料晶体管
Printable transistor and its building blocks
7
Highlight in materials science
The smallest T.V. screen in the would.
15
材料科学的发展与进步
16
材料科学的发展与进步
材料和材料科学: 人们因劳动生产而需要材料。
材料的应用, 代表着一个时代的标志和进步。
人类从石器时代—青铜器时代—铁器时代的演变, 经历 了漫长的岁月。Leabharlann 17材料科学的发展
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
HO
S N O
HO
11
Future direction of functional materials 功能材料的新书
12
Nano-Materials 纳米材料
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New Foresight Report on Functional Materials
O O C O C R
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R2
Spontaneous
R2
CO2 +
O
C* R1
Light
Luciferase (Firefly enzyme) 虫荧光素酶
Luciferin (firefly)
N S
“Glowing” Plants
Luciferase gene cloned into plants
两种不同纳米线的 交叠，形成p-n结 而构成的纳米LED.
6
塑料晶体管
Printable transistor and its building blocks
7
Highlight in materials science
The smallest T.V. screen in the would.
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材料科学的发展与进步
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材料科学的发展与进步
材料和材料科学: 人们因劳动生产而需要材料。
材料的应用, 代表着一个时代的标志和进步。
人类从石器时代—青铜器时代—铁器时代的演变, 经历 了漫长的岁月。Leabharlann 17材料科学的发展
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
HO
S N O
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Future direction of functional materials 功能材料的新书
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Nano-Materials 纳米材料
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New Foresight Report on Functional Materials
有机光电材料.课件
提高有机发光二极管性能策略
材料优化
研发新型有机材料，提高发光效率、稳定性和寿命，降低 成本，推动OLED技术的广泛应用。
器件结构优化
通过改进器件结构，如采用多层结构、微腔效应等，提高 OLED的光电性能和色彩表现。
制造工艺改进
优化制造工艺，如提高薄膜制备质量、降低界面电阻等， 提高OLED的生产效率和良品率。
国内外研究现状及发展趋势
国内研究现状
01
介绍国内在有机光电材料研究方面的进展，包括科研
团队、研究成果及应用情况。
国外研究现状
02 概述国外在有机光电材料领域的研究动态，关注国际
前沿发展趋势。
发展趋势
03
预测有机光电材料未来的发展趋势，提出可能的研究
方向和挑战。
02
有机光电材料基础知识
有机光电材料分类
低成本
有机光电材料制备工艺相 对简单，成本较低，有利 于大规模生产。
有机光电材料应用领域
显示技术
OLED显示器具有自发光、高对比度、轻薄等优点，已广泛应用于 电视、手机等电子产品。
光伏技术
聚合物太阳能电池具有重量轻、可弯曲折叠等特点，适用于便携式 设备和特殊应用场景。
光探测技术
有机光电探测器具有高灵敏度、快速响应等特点，可用于图像传感 、光通信等领域。
溅射镀膜
利用高能粒子轰击靶材，使材料溅射出来并沉积在基底上。
分子束外延
在超高真空条件下，精确控制分子束流，实现高质量薄膜的外延 生长。
其他制备技术
化学气相沉积
通过气态反应物在基底表面发生化学反应，生成所需材料薄膜。
电化学沉积
利用电化学方法在基底上沉积材料，实现薄膜制备。
有机光电子材料 材物PPT课件
• 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 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。
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感谢您的观看！
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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。
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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
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。）
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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
• 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
• 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 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。
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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。
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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
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。）
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基团效应
• 光顺-反异构、发光行为等 • 芪类化合物
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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
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• 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
• 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
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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
有机电致发光材料ppt课件
金属配合物发光材料
有机配合物是最早使用的有机电致发光材料，具有优良的载 流子传输特性和成膜性能，典型的有8-羟基喹啉铝（Alq3）及铍 的络合物Bebq2。
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
基本概念
电致发光(EL)是指发光材料在电场作用下，受到电流电压的激发 而发光的现象，是一种直接将电能转化为光能的过程。
有机电致发光是指由有机光电功能材料制备成的薄膜器件在电场 的激发作用下发光的现象。
发光材料按分子结构特性分为有机小分子荧光材料 和有机金属配合物材料，前者种类最多，典型的小 分子荧光有机电致发光材料如DCM发红光，香豆素 C540发绿光。
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
蒽 单晶层 20厚 m，度 驱动 40V 电 0 压
2). 1982年 Vincett的研究驱动电压30V， 但是器件的量子效率很低，小于1％ 特点： (1)单层器件；(2)驱动电压高； (3)器件效率低
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
有机电致发光二极管(OLED)
有机配合物是最早使用的有机电致发光材料，具有优良的载 流子传输特性和成膜性能，典型的有8-羟基喹啉铝（Alq3）及铍 的络合物Bebq2。
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
基本概念
电致发光(EL)是指发光材料在电场作用下，受到电流电压的激发 而发光的现象，是一种直接将电能转化为光能的过程。
有机电致发光是指由有机光电功能材料制备成的薄膜器件在电场 的激发作用下发光的现象。
发光材料按分子结构特性分为有机小分子荧光材料 和有机金属配合物材料，前者种类最多，典型的小 分子荧光有机电致发光材料如DCM发红光，香豆素 C540发绿光。
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
蒽 单晶层 20厚 m，度 驱动 40V 电 0 压
2). 1982年 Vincett的研究驱动电压30V， 但是器件的量子效率很低，小于1％ 特点： (1)单层器件；(2)驱动电压高； (3)器件效率低
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
寒假来临，不少的高中毕业生和大学 在校生 都选择 去打工 。准备 过一个 充实而 有意义 的寒假 。但是 ，目前 社会上 寒假招 工的陷 阱很多
有机电致发光二极管(OLED)
光电功能材料课程
光电显示：利用光电功能材 料制作显示屏，如LED显示 屏、OLED显示屏等
光电通信：利用光电功能材 料进行光信号传输，如光纤 通信、光缆通信等
光电医疗：利用光电功能材 料进行医疗诊断和治疗，如 激光手术、光疗等
光电传感器：利用光电功 能材料进行环境监测和检 测，如烟雾报警器、气体 传感器等
PRT THREE
半导体光电功能 材料：如硅、锗、
砷化镓等
光致发光材料： 如荧光粉、磷光
粉等
光敏材料：如光 敏电阻、光敏二
极管等
光导材料：如光 纤、光导管等
光热材料：如太 阳能电池、热电
材料等
光磁材料：如磁 光材料、光磁记
录材料等
太阳能电池：利用光电功能 材料将太阳能转化为电能
光电探测器：利用光电功能 材料检测光信号，如光敏二 极管、光敏三极管等
Байду номын сангаас
色散：衡量材料对不同 波长光的折射能力差异
光吸收：衡量材料对 光的吸收能力
光散射：衡量材料对 光的散射能力
热导率：衡量材料传递热量的 能力
热膨胀系数：描述材料随温度 变化而膨胀或收缩的程度
热稳定性：材料在高温环境下 保持性能稳定的能力
热辐射性能：材料吸收和发射 红外辐射的能力
稳定性：材料在长时间使 用过程中保持性能不变的 能力
原理：利用高能 量的分子束轰击 单晶衬底，使其 表面原子蒸发，
形成单晶薄膜
特点：可以精 确控制薄膜厚 度和成分，适 合制备高质量
薄膜
应用：广泛应 用于半导体、 光电子等领域
优点：可以制 备多种材料， 包括半导体、 金属、氧化物
等
缺点：设备昂 贵，制备过程 复杂，需要精 确控制温度和
光功能材料PPT概要
利用电光材料的电光效应可实现对光波的调制。
2024/10/13
电光材料
作用原理： 1.基于线性电光效应（泡克耳斯效应） 线性电光效应的特点是感应折射率变化正比于外界电
场强度的一次方，因而要求产生该效应的材料必须是 不具对称中心的各向异性晶体； 常用的线性电光效应的材料是诸如磷酸二氢钾(KDP)、 磷酸二氢铵（ADP）、铌酸锂(LiNbO)碘酸锂(LiIO)等 不具有中心对称性的晶体；
玻璃
太阳能电池板
光 纤
水立方节水节电，膜
结构等相关技术使自然 光能得到充分利用，现 在平均每天9．9小时使 用自然光，省电效果显
著
二、光功能材料的分类
按照具体作用机理或应用目的之不同
电光材料 磁光材料 弹光材料 声光材料 热光材料 非线性光学材料 激光材料
等多种
电光材料
通常是指折射率在外界电场（直流或交变场）作用下 发生感应双折射式变化的材料。
2024/10/13
磁光材料
指折射率在外加磁场作用下发生感应变化的一类光学 材料。
2024/10/13
磁光材料
作用原理: 法拉第磁致旋转、磁致二向色性以及磁致双折射效应等。 分类： 抗磁材料：特高铅玻璃、硫化砷玻璃等。 顺磁材料：含氧化铽玻璃以及氧化铕、硒化铕晶体等。 应用： 在激光技术中，利用特高铅玻璃类材料制成的法拉第旋 转器，既可起到一种快速光开关作用，又可起到一种反 向光隔离器的作用，有较大的应用价值。
电光材料
应用： ①电控光开关:可制作超快速电光快门。 ②光强度的电调制:可制成光强度的线性调制器。 ③光偏转器:利用电光晶体可制成两类电控光束偏转器。 ④光频率调制:这种调制可用外差法或锁相技术灵敏检
出。 ⑤波导效应：将电光材料制成波导，就可以低的调 制
2024/10/13
电光材料
作用原理： 1.基于线性电光效应（泡克耳斯效应） 线性电光效应的特点是感应折射率变化正比于外界电
场强度的一次方，因而要求产生该效应的材料必须是 不具对称中心的各向异性晶体； 常用的线性电光效应的材料是诸如磷酸二氢钾(KDP)、 磷酸二氢铵（ADP）、铌酸锂(LiNbO)碘酸锂(LiIO)等 不具有中心对称性的晶体；
玻璃
太阳能电池板
光 纤
水立方节水节电，膜
结构等相关技术使自然 光能得到充分利用，现 在平均每天9．9小时使 用自然光，省电效果显
著
二、光功能材料的分类
按照具体作用机理或应用目的之不同
电光材料 磁光材料 弹光材料 声光材料 热光材料 非线性光学材料 激光材料
等多种
电光材料
通常是指折射率在外界电场（直流或交变场）作用下 发生感应双折射式变化的材料。
2024/10/13
磁光材料
指折射率在外加磁场作用下发生感应变化的一类光学 材料。
2024/10/13
磁光材料
作用原理: 法拉第磁致旋转、磁致二向色性以及磁致双折射效应等。 分类： 抗磁材料：特高铅玻璃、硫化砷玻璃等。 顺磁材料：含氧化铽玻璃以及氧化铕、硒化铕晶体等。 应用： 在激光技术中，利用特高铅玻璃类材料制成的法拉第旋 转器，既可起到一种快速光开关作用，又可起到一种反 向光隔离器的作用，有较大的应用价值。
电光材料
应用： ①电控光开关:可制作超快速电光快门。 ②光强度的电调制:可制成光强度的线性调制器。 ③光偏转器:利用电光晶体可制成两类电控光束偏转器。 ④光频率调制:这种调制可用外差法或锁相技术灵敏检
出。 ⑤波导效应：将电光材料制成波导，就可以低的调 制
有机高分子材料在光电中的应用解析资料课堂PPT
到目前为止,实用的非线性光学材料产品都 是无机材料，主要是铁电体及半导体。
45
高分子非线性光学材料的历史
➢ 有机非线性材料始于上个世纪60年代。 ➢ 1964年Rentzepis等人用红宝石激光器观察到苯并吡的二阶
高谐波； ➢ 同年Heilmeir等人观察到乌洛托品晶体的二阶高谐波 ➢ 1968年Kurtz等人提出了粉末法半定量估计二阶非线性谐
荧光和磷光材料主要区别在于跃迁辐 射的机理不同。
27
有机闪烁体
有机的闪烁体主要有蒽、联苯等有机 体。
目前发展的塑料荧光材料采用高聚物 和荧光物质组成，其中高聚物在塑料闪烁 体中起着溶解荧光物质、吸收射线能量、 传递能量和基质作用。
28
有机荧光材料的特点
目前塑料荧光体主要有聚苯乙烯、聚甲 苯乙烯、聚二甲基苯乙烯、聚甲基丙酸甲 脂、环氧树脂等。
波法。 ➢ 1976年Sauteret等人预言三次谐波
46
非线性光学材料 ➢ 光损伤阀值高 ➢ 光学透明而且均一的大尺寸晶体 ➢ 在激光波段吸收比较小； ➢ 易产生相位匹配 ➢ 化学及热稳定性较好，不易吸潮 ➢ 制备工艺简单，价格便宜
遗憾的是目前还没有任何一种有机非线性光学晶体全部满足要求
12
常见的液晶显示器件
13
液晶显示器的原理图
➢ 垂直线性偏光器 ➢ 玻璃薄片 ➢ 透明X电极 ➢ 校准层 ➢ 液态晶体流 ➢ 校准层 ➢ 透明Y电极 ➢ 玻璃薄片 ➢ 水平线性偏光器 ➢ DSTN（dual-scan twisted
nematic，双扫描交错液晶显 示） ，被动矩阵（无源矩阵） ➢ TFT（thin film transistor，薄膜 晶体管显示），积极矩阵（有 源矩阵）
47
高分子体系的特点
45
高分子非线性光学材料的历史
➢ 有机非线性材料始于上个世纪60年代。 ➢ 1964年Rentzepis等人用红宝石激光器观察到苯并吡的二阶
高谐波； ➢ 同年Heilmeir等人观察到乌洛托品晶体的二阶高谐波 ➢ 1968年Kurtz等人提出了粉末法半定量估计二阶非线性谐
荧光和磷光材料主要区别在于跃迁辐 射的机理不同。
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有机闪烁体
有机的闪烁体主要有蒽、联苯等有机 体。
目前发展的塑料荧光材料采用高聚物 和荧光物质组成，其中高聚物在塑料闪烁 体中起着溶解荧光物质、吸收射线能量、 传递能量和基质作用。
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有机荧光材料的特点
目前塑料荧光体主要有聚苯乙烯、聚甲 苯乙烯、聚二甲基苯乙烯、聚甲基丙酸甲 脂、环氧树脂等。
波法。 ➢ 1976年Sauteret等人预言三次谐波
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非线性光学材料 ➢ 光损伤阀值高 ➢ 光学透明而且均一的大尺寸晶体 ➢ 在激光波段吸收比较小； ➢ 易产生相位匹配 ➢ 化学及热稳定性较好，不易吸潮 ➢ 制备工艺简单，价格便宜
遗憾的是目前还没有任何一种有机非线性光学晶体全部满足要求
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常见的液晶显示器件
13
液晶显示器的原理图
➢ 垂直线性偏光器 ➢ 玻璃薄片 ➢ 透明X电极 ➢ 校准层 ➢ 液态晶体流 ➢ 校准层 ➢ 透明Y电极 ➢ 玻璃薄片 ➢ 水平线性偏光器 ➢ DSTN（dual-scan twisted
nematic，双扫描交错液晶显 示） ，被动矩阵（无源矩阵） ➢ TFT（thin film transistor，薄膜 晶体管显示），积极矩阵（有 源矩阵）
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高分子体系的特点
OLED基本原理演示幻灯片
OLED基本原理演示幻灯片OLED（Organic Light Emitting Diodes，有机发光二极管）是一种非常先进的显示技术，可应用于智能手机、电视、电脑显示屏等领域。
OLED通过有机材料的发光原理来实现显示效果，以下将为您详细介绍OLED的基本原理。
第一张幻灯片：什么是OLED？-OLED是由有机发光材料构成的一种光电显示技术。
-OLED以自发光的方式来发出光线，不需要背光源，因此可以实现更轻薄、更灵活的显示器。
第二张幻灯片：OLED的基本结构-OLED由多个层次的有机材料构成。
-最底层是底部电极，通常由透明材料或金属制成。
-中间层是有机发光材料，这些材料可以通过不同的掺杂来实现不同的发光颜色。
-最上面是透明阳极层，能够增强电子注入效率，并保护下面的层次。
第三张幻灯片：OLED的工作原理- 当电流通过底部电极时，它会使得有机发光材料中的电子和空穴结合形成一个激子（exciton）。
-激子处于高能态，通过失去一定的能量而变为低能态，这个过程伴随着光子的释放，即发光。
-发光的颜色取决于中间层的有机发光材料，并可以通过掺杂不同的材料来实现多种颜色。
第四张幻灯片：OLED的优点-高对比度：OLED能够提供非常高的对比度，使显示图像更加清晰。
-宽视角：OLED具有广泛的视角，即在不同角度下仍然能够保持良好的显示效果。
-快速响应时间：OLED显示器的响应时间非常短，可以实现快速的画面刷新。
-薄型柔性：由于OLED不需要背光源，因此可以制造更加薄型、柔性的显示器。
第五张幻灯片：OLED的应用-智能手机：OLED广泛应用于智能手机的屏幕上，因为它能够提供更好的视觉效果和更低的功耗。
-电视和电脑显示屏：OLED也被广泛用于电视和电脑显示屏上，以提供更高的画质和更广的视角。
-汽车显示器：OLED逐渐被应用于汽车仪表盘和中控屏幕上，因为它可以提供更好的展示效果。
第六张幻灯片：OLED的未来发展-OELD的技术仍在不断发展中，未来可能会出现更高的分辨率、更低的功耗和更长的寿命。
《光电材料》PPT课件
28
精选课件ppt
光吸收结果： ➢光导电 ➢光致发光
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精选课件ppt
3 光导电
本征半导体的光吸收和发光，一般说来都源于电子跨 越能隙的跃迁，即直接跃迁。价带中的电子吸收一定波 长的可见光或近红外光可以相互脱离而自行漂移，并参 与导电。即产生所谓光导电现象。
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光电流：光辐射激发产生的载流子，一方面在复合中 心消失掉，另一方面在电场作用下可以移动一段距离 后，这种载流子的迁移产生的电流，称为光电流。
27
精选课件ppt
2. 非本征半导体的光吸收
光电性质：施主和受主杂质将会使 半导体的光吸收增强，导电性增加。
发光性质：只有当激发态电子越过 能隙与空穴复合时，才会发生半导体 的发光。
光辐射
导带
杂质能级
价带
n型半导体可以向导带提供足够的电子，但在价带中如果没 有空穴，因此不会发光。同样，p型半导体价带中有空穴， 但其如果导带中却没有电子，因此也不会发光。
9
精选课件ppt
7.1.2 陶瓷材料的光吸收
陶瓷材料的禁带宽度较大， 一 般 为 3-10 电 子 伏 特 ， 相 当 于 紫 外光区的能量。因此，当可见光 光辐体晶体时，如此的能量不足 以使其电子越过能隙，由价带跃 迁至导带。所以，晶体不会被激 发，也不会发生光的吸收，陶瓷 晶体在可见光区内都应该是透明 的。
光层扫描曝光，受光照区域的电阻率下降（光导电），在 感光层上形成由静电荷分布构成的潜像（电荷图象）。
41
精选课件ppt
3． 静电成像 对应图中3的位置，用含有炭精粉粒的显像剂与感光层接
触，在静电场的作用下，炭精粉粒附在感光层的曝光区域上， 形成可见的炭精粉图象，这过程也称显像过程。
光电ppt要点
发光器件结构
(2)传输层。
有机电致发光薄膜器件的特点是均有电子传输层与空穴传输层， 而发光层却不一定单独存在(电子或空穴传输层可以既为传输层又为 发光层)。 一般情况下这些薄膜器件都表现出单向极化特性，以便使空穴与 电子的复合在发光层中进行，因此要使器件具有更好的电光性能，各 薄膜之间的能级匹配十分重要O如金属电极薄膜就应该有尽可能低的 功函数，以便电子更易注入电子传输层。 从电子与空穴传输的角度，如果有机空穴传输(HTL)薄膜分子的 LUMO比电子传输(ETL)薄膜分子的LUMO高很多，将阻碍电子注入 HTL，同样如果ETL的HOMO比HTL的低很多，也将限制空穴进入 ETL。有机电致发光由于是一种注入式发光，因此在器件的薄膜设计 上除了考虑电子空穴传输特性之外，还要考虑ETL与HTL之间的能带 匹配，特别是当发光层在HTL侧或ETL侧时，应充分考虑两层薄膜能 级上的差异，以尽可能将电子空穴的复合区放在发光媒介区，以获得 最大的发光效率。
关于OLED寿命的探讨
影响OLED寿命衰退的内在因 1.热稳定性：热稳定性是指有机材料本身需具有高的玻 璃转移温度、和高的热裂解温度。这是因为在OLED制作 过程中，有机膜层是以热蒸镀的方式形成，所以刚蒸镀于 基板上的有机膜层多属于非结晶型态；然而，对于一些低 玻璃转移温度的有机材料来说，其易受到操作环境的温度 或是OLED组件内部产生的焦耳热(Joule Heating)，诱使 膜层产生结晶型态，如此将会改变有机材料原本的物理性 质，进而造成OLED亮度衰退的现象。
改进措施
针对内因的改进措施 3.电极表面修饰：其它改善电极与有机层界面的性质， 可以透过通入氧气的等离子处理ITO电极表面、或是通入 CHF气体的等离子处理ITO电极表面、亦或是利用高分子 导电薄膜 以旋转涂布方式于ITO电极与有机层界面，来改 善ITO电极的功函数、或是避免ITO电极中铟离子扩散至 发光层中、亦或是改善ITO电极表面不平整等问题，进而
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14
Functional Materials
Magnetic materials Semiconductor spintronics Fuel cells and related technologies
Terahertz technologies （太赫，相当于百亿赫）
Piezoelectric, pyroelectric and ferroelectric materials Gallium nitride materials, devices and applications DNA nanofabrication Direct write materials Organic polymer electronics – the next revolution
6
塑料晶体管
Printable transistor and its building blocks
7
Highlight in materials science
The smallest T.V. screen in the would.
8
有机电子学 Organic electronics
Organic Light Emitting
12
Nano-Materials 纳米材料
13
New Foresight Report on Functional Materials
Six new foresight reports have been published by the IOM's Foresight Materials Panel, including "Functional Materials - Future Directions" and, "Smart Materials for the 21st Century". NPL have contributed to the Functional Materials report which includes recommendations on the following areas -
有机/高分子光功能材料科学演讲 (1)
光弹或光粘塑料
光弹材料
有机/高分子光功能材料的概况
吴世康
中国科学院理化技术研究所
1
当前国际上，基础研究和应用开发研究中的 热点是：
Nano —— Bio—— Chip 而所有这些都离不开材料 ——材料科学。
这说明的材料科学的重要性： 与此同时出现了各式各样的材料 ， 如 分子材料，纳米材料，塑料电子材料，生物材料等。 具有各种不同的功能和用途。
Visionox OLED display
Involving photophysical and/or photochemical
…
Organic solar cell on
process: excited
a flexible substrate
state
9
imec.be/wwwinter/mediacenter/en/SR2019/research_strategy/images/figure11.jpg
2
粒子的有序排布
微机械装置
分子束质谱
C 60 结构
纳米形变仪
3
用于化学传感器，分子筛膜，催化剂等
可用于： 化学传感器，分子筛膜，催化剂等
4
纳米材料 —— C60 的发现和制备：
目前，它已在有机光生伏打电池（Photovoltitic Cell ）及 其他方面得到应用。
5
一维纳米材料的器件化
两种不同纳米线的 交叠，形成p-n结 而构成的纳米LED.
生物传感器 DNA 工艺
表面的图案化
多功能生物材料
可控释放 液晶显示器和传感器
10
Emission from Biological systems
L u c i f e r a s e
OO
S p o n t a n e o u s
R 2
L u c i f e r i n + O 2
OCCR 2
C O 2 + OC *
15
材料科学的发展与进步
16
材料科学的发展与进步
材料和材料科学: 人们因劳动生产而需要材料。 材料的应用, 代表着一个时代的标志和进步。 人类从石器时代—青铜器时代—铁器时代的演变, 经历
了漫长的岁月。
17
材料科学的发展
材料 —— 功能材料 ——光电功能材料 高分子材料 —— 功能高分子材料
Devices
Organic Solar Cell Molecular Switch Light Harvesting System Laser
Based on similar systems
cache.gizmodo/gadgets/images/2.jpg
conjugated systems
Chemical Sensor Memory Cell OFET
The area of functional materials was taken to represent those materials which have electronic, optical or magnetic properties and can be differentiated from “smart materials” which are covered in the Smart Materials Foresight report.
L i g h t
R 1
1
“Glowing” Plants
Luciferase gene cloned into plants
Luciferin (firefly)
N S
HO
S N
O
HO
11
Future direction of functional materials 功能材料的新书
——光，电功能高分子材料 超分子材料 —— 光，电功能超分子
18
材料科学的发展与进步
20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。
如高分子材料; 半导体材料; 特殊金属和陶瓷材料；复 合材料;杂化材料以及智能材料等,相继出现。
Functional Materials
Magnetic materials Semiconductor spintronics Fuel cells and related technologies
Terahertz technologies （太赫，相当于百亿赫）
Piezoelectric, pyroelectric and ferroelectric materials Gallium nitride materials, devices and applications DNA nanofabrication Direct write materials Organic polymer electronics – the next revolution
6
塑料晶体管
Printable transistor and its building blocks
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Highlight in materials science
The smallest T.V. screen in the would.
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有机电子学 Organic electronics
Organic Light Emitting
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Nano-Materials 纳米材料
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New Foresight Report on Functional Materials
Six new foresight reports have been published by the IOM's Foresight Materials Panel, including "Functional Materials - Future Directions" and, "Smart Materials for the 21st Century". NPL have contributed to the Functional Materials report which includes recommendations on the following areas -
有机/高分子光功能材料科学演讲 (1)
光弹或光粘塑料
光弹材料
有机/高分子光功能材料的概况
吴世康
中国科学院理化技术研究所
1
当前国际上，基础研究和应用开发研究中的 热点是：
Nano —— Bio—— Chip 而所有这些都离不开材料 ——材料科学。
这说明的材料科学的重要性： 与此同时出现了各式各样的材料 ， 如 分子材料，纳米材料，塑料电子材料，生物材料等。 具有各种不同的功能和用途。
Visionox OLED display
Involving photophysical and/or photochemical
…
Organic solar cell on
process: excited
a flexible substrate
state
9
imec.be/wwwinter/mediacenter/en/SR2019/research_strategy/images/figure11.jpg
2
粒子的有序排布
微机械装置
分子束质谱
C 60 结构
纳米形变仪
3
用于化学传感器，分子筛膜，催化剂等
可用于： 化学传感器，分子筛膜，催化剂等
4
纳米材料 —— C60 的发现和制备：
目前，它已在有机光生伏打电池（Photovoltitic Cell ）及 其他方面得到应用。
5
一维纳米材料的器件化
两种不同纳米线的 交叠，形成p-n结 而构成的纳米LED.
生物传感器 DNA 工艺
表面的图案化
多功能生物材料
可控释放 液晶显示器和传感器
10
Emission from Biological systems
L u c i f e r a s e
OO
S p o n t a n e o u s
R 2
L u c i f e r i n + O 2
OCCR 2
C O 2 + OC *
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材料科学的发展与进步
16
材料科学的发展与进步
材料和材料科学: 人们因劳动生产而需要材料。 材料的应用, 代表着一个时代的标志和进步。 人类从石器时代—青铜器时代—铁器时代的演变, 经历
了漫长的岁月。
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材料科学的发展
材料 —— 功能材料 ——光电功能材料 高分子材料 —— 功能高分子材料
Devices
Organic Solar Cell Molecular Switch Light Harvesting System Laser
Based on similar systems
cache.gizmodo/gadgets/images/2.jpg
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Chemical Sensor Memory Cell OFET
The area of functional materials was taken to represent those materials which have electronic, optical or magnetic properties and can be differentiated from “smart materials” which are covered in the Smart Materials Foresight report.
L i g h t
R 1
1
“Glowing” Plants
Luciferase gene cloned into plants
Luciferin (firefly)
N S
HO
S N
O
HO
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Future direction of functional materials 功能材料的新书
——光，电功能高分子材料 超分子材料 —— 光，电功能超分子
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材料科学的发展与进步
20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。
如高分子材料; 半导体材料; 特殊金属和陶瓷材料；复 合材料;杂化材料以及智能材料等,相继出现。