有机高分子材料在光电中的应用

液晶材料的基本特性
液晶具有和光学单轴晶体同样的各向 异性的折射率，具有两个不相同的主折射 率。施加电场后，液晶的排列方向随之改 变，并改变了液晶光学性质。
液晶的扭曲效应
常见的液晶显示器件
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）
光导塑料纤维
普通光纤的简介
传统光纤是一种高度透明的玻璃丝，由纯石英经复杂 的工艺拉制而成。 光纤中心部分(芯Core)＋同心圆状包裹层(包层Clad) ＋涂覆层 树脂被覆层 包层 芯
有机高分子闪烁体材料
闪烁体材料
在辐射的作用下能够发出短暂荧光或 者磷光的物质 荧光和磷光材料主要区别在于跃迁辐 射的机理不同。
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。
光电功能有机高分子材料 主要应用领域
光电显示领域的应用
液晶材料： 电致发光材料： 闪烁体材料：
光通信领域的应用
有机非线性光学材料 有机光导纤维材料
信息存储领域的应用
光致变色材料
微电子领域的应用
光刻胶
其它领域的应用
光电子显示技术
光显示技术集电子、通信和信息处理技 术于一身，是电子信息工业继微电子、计 算机之后的又一重大发展机会。 而这个领域也是光电功能有机高分子 材料应用最为成熟的领域。以液晶材料和 有机电致发光材料为基础的LCD 和OLED 将成为这个领域的主导者。
液晶材料
什么叫液晶？
液晶(liquid crystal) 是一种在一定温度范围内呈现不同于
固态、液态的特殊物质形态，是一种介于固 体与液体之间，具有规则性分子排列的有机化合物。
液晶的历史。
1888奥地利植物学家莱尼兹尔发现。 1889德国物理学家Lehmann观察到了液晶现象，并 正式命名。 1922法国人菲利德尔将液晶分为三种基本类型也就 是现在人们所熟知的，向列型，近晶型及胆笫村 1963威廉姆斯发现向列液晶中的畴结构 1968美国的RCA公司发现了向列型液晶通电后动态 散射模式，并正式提出液晶的电子显示的概念。 1985出现了STN液晶 目前：广泛采用的TFT驱动的STN液晶。
液晶的分类：
向列型液晶
棒状分子都以相同的方向排列，每个分子在长轴方向比较自由的移动，不存在层状结 构
近晶型液晶
棒状分子排列成层状，分子相互平行排列与层大致垂直
胆甾相液晶
分子在层面内与向列型液晶一样呈平行排列但是长轴取向由少有些差异，整个液晶 形成螺旋状。
常见的液晶分子
早期的液晶大多是刚性棒状的分子 中心桥键的结构与液晶性能密切相关
液晶着色原理图
液晶工作原理图
液晶材料在其它光电领域应用


高速光功能器件
光快门
非线性光功能器件
特殊的液晶材料DOMAMBC也存在倍频 效应，与YAG激光产生了2阶非线性效应。 分立元器件 部分液晶材料具有较大的介电常数，可 以被用来制作大容量小型的电容。
电致发光材料及OLED
OLED的市场前景
电致发光效应
电致发光效应是指在功能材料（主要 是荧光体）在外加电场作用下的自发光现 象。 电致发光就方式而言可以分为两种：注 入型和本征型。就材料而言可以分为：有 机性和无机性两大类。
OLED的结构原理图
OLED的原理示意图
陰極
白色光 白色光
陽極
OLED的特点
OLED从理论的角度来说可以提供真正像纸 一样薄的显示器。而且是柔性的，可以嵌 在衣服首饰等等。 低功耗、光视角、响应速度（亚微秒级）， 以实现大面积全彩显示。 结构相当简单。
功能高分子材料在光电领域的 应用
概
论
随着新一代显示技术的普及， LCD、 PDP、OLED等这些新兴的名词逐渐被人们 所熟悉。这也标志有机高分子功能材料在 光电领域中有着不可替代的地位。 当然，以激光器的诞生、光纤的普及， 使得通信进入了光的时代。在这场革命中 有机高分子材料同样不甘寂寞，塑料光纤、 非线性光学有机材料说明这些。
日本2002年政府启动政府基金支持开始60英寸OLED研发
OLED的产品
常用的OLED材料
柯达公司采用的有机小分 子结构材料。 采用的工艺流程是蒸镀的 方式。 剑桥所采用的有机大分子 结构。 采用的工艺流程是甩胶的 方式。
除了光致发光层外，电流注入层和空穴注入层都 广泛采用高分子有机化合物
wenku.baidu.com
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。 这些高分子有机荧光材料特点：发光衰 减时间短、光自吸收小、容易加工成型。
闪烁体材料的基本原理。
是个比较复杂的基础理论问题。不经与闪烁体本身有关还 和激发物质（各种辐射，电子射线）。目前还没有统一完 善的理论。 通常的解释，按照分子轨道理论，原子间形成的分子时可 以组成若干个分子轨道，其中有成健轨道和反健轨道。基 态分子的成健电子运动在成健轨道中。当受到激发的时候， 成健轨道中的一个电子就可能跃迁到反健轨道上，这样的 分子称为激发态分子。量子力学中指出，激发态分子中， 跃迁到反健轨道上的电子，其自旋可以有两种状态。 自旋方向相同的称为单线态，自旋方向相同成为三态线， 两种态都是激发态但是能级不同。通常认为单线态跃迁到 基态发出荧光，三线态跃迁到基态发出磷光，其发光是在 一段的时间内衰减的。
荧光体主要应用
闪烁探测器
利用闪烁体发出的荧光，经过光电倍 增管在阳极等到了电压脉冲，测定其脉冲 变化，就可以设计出闪烁计数器，闪烁能 谱仪等多种闪烁探测器。
闪烁探测中的荧光材料
卢瑟福第一次用肉眼x粒子撞击荧光屏产生 了闪烁光，但是那是有机闪烁体； 震惊世界的弱相互作用宇称不守恒定律的 实验证明，就是由华裔吴健雄女士利用闪 烁实验而完成的。