有机光电子材料 材物
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偶氮化合物(常用作合成染料)——光异构化反应可逆,条件:只要 溶剂纯、无氧存在,且可见或紫外光照射时无副反应发生
价键异构化反应
光能转换和贮存:通过价键异构化反应可实现有效的光化学转换而得到较高 内能的新化合物,从而使光能得到贮存。
互变异构化——通过质子转移而发生的分子内酮式与烯醇式的分子重排。 (质子转移极为重要,同时还存在是否能形成双稳态的问题)
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。
补充内容,请记笔记
电光效应
电光效应(Electro-optical effect)是指在晶体上加有 外电场时,晶体的折射率发生变化的一种现象。
产生电光效应的机理:由于电场会改变分子或原子中 电子的运动,或者改变晶体的结构,从而导致晶体的 光学性质发生变化——折射率变化。
自去耦导致荧光猝灭或出现双重荧光,A*能引起荧光 增强
扭曲的分子内电荷转移
通过分子内原来的共平面电 子给体和受体两部分间的夹 面扭曲导致相互正交而实现 隔离的强烈的电荷转移会导 致扭曲而形成电子转移,从 而导致阳光猝灭
因分子振动导致两个正交平 面,发生局部电子云重叠, 因而出现了具有电子转移特 征的反常发光带,升高温度 会促使该反常发光峰强度增 加,由此可判断是否出现了 TICT
电荷转移——分子内共轭的电荷转移化合物在受光照后发生的并非是 “一个”电子转移的过程,而是发生了“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。)
基团效应
光顺-反异构、发光行为等 芪类化合物
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
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
Pockels效应——如果晶体折射率的变化与电场成正比, 这种电光效应即称为Pockel百度文库效应。
Kerr效应——如果折射率的变化与电场的平方成正比, 这种电光效应即称为Kerr效应。
Pockels效应通常要比Kerr效应强得多
补充内容,请记笔记
Pockels效应与Kerr效应
该效应是1893年由德国物理学家Pockels发现的,也称为一次电光效应 (线性电光效应)。
只有非中心对称的晶体才具有Pockels效应。例如,中心对称的NaCl就 不具有Pockels效应,而非中心对称的GaAs即具有Pockels效应。其它 具有Pockels效应的晶体有如ZnS、LiNbO3和KDP(KH2PO4)。实际 上,具有Pockels效应的晶体(简称为Pockels晶体)也同时具有压电效 应,因为只有非中心对称的晶体才存在这两种效应。
光异构化反应及双稳态体系
光异构化反应:顺反异构化、价键异构化、互变异构化 顺反异构化——处于激发态的反式化合物分子越过这一
势垒到达一中间旋转态(幻影态),再经“漏斗”区而 到达顺势分子基态。由于顺势分子基态处于较高能级, 因此在暗场下它可在热能帮助下,越过另一势垒回到反 式分子基态。
芪氏化合物光敏化机制: 1. 通过激发敏化分子能量转移,使芪氏化合物分子激发态为S1或T1, 然后发 生异构化反应。 ① 垂直能量转移 ② 非垂直能量转移 2. 仅影响反式-顺式异构化过程
➢ 载流子注入、运输和复合 ➢ 激子衰变,包括辐射与非辐射衰变间的竞争
空穴的流动速度一般大于电子的流动,因此二者相遇 点是在电子注入极附近出现,导致发生严重的荧光猝 灭,从而降低了器件的发光效率。
解决办法:
在正确测得不同传输层中载流子流动速度的基础上, 改变不同载流子输运层的厚度,从而实现两种载流子 在某一确定部位处重合的目的。
➢ 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
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
可擦光盘的有机化学材料
螺吡喃光色互变材料 俘精酸酐光色互变材料
有机非线性光学材料进展
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
实际上,所有晶体都具有一定的Kerr效应
有机及高分子电致发光材料的新进展
有机高分子电致发光器件一般是由正负电极、电子传 输层、发光材料层及空穴传输层部分组成。
发光机制:正负载流子从不同的电极注入,分别通过 它们传输层在器件内的某处复合形成激子,然后激子 通过辐射衰变而发出荧光。
整个过程分为两个阶段:
对于GaAs等非中心对称的立方晶系晶体,具有光学各向同性(折射率 椭球的长、短轴相等——球体),而在加有外电场时将导致出现两个 不同的折射率,即产生双折射现象,这也就是Pockels效应的表现。
Kerr效应是1875年由Kerr发现的,也称为二次电光效应(Electrooptical Kerr effect)。
光诱导电子转移与电荷转移
光诱导电子转移——在一个反应体系里,如存在着几种不同化合物的 分子,当其中之一被激发后,被激发的分子容易和另一种分子发生分 子间的电子转移。特别是前者具有电子给体(或受体)性质、后者具 有电子受体(或给体)性质时。
光诱导电子转移化合物除了有发色团间相互隔离的体系外,还有发色 团间的相互共轭的化合物。
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。
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
空穴传输发光层材料 掺杂发光物
价键异构化反应
光能转换和贮存:通过价键异构化反应可实现有效的光化学转换而得到较高 内能的新化合物,从而使光能得到贮存。
互变异构化——通过质子转移而发生的分子内酮式与烯醇式的分子重排。 (质子转移极为重要,同时还存在是否能形成双稳态的问题)
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。
补充内容,请记笔记
电光效应
电光效应(Electro-optical effect)是指在晶体上加有 外电场时,晶体的折射率发生变化的一种现象。
产生电光效应的机理:由于电场会改变分子或原子中 电子的运动,或者改变晶体的结构,从而导致晶体的 光学性质发生变化——折射率变化。
自去耦导致荧光猝灭或出现双重荧光,A*能引起荧光 增强
扭曲的分子内电荷转移
通过分子内原来的共平面电 子给体和受体两部分间的夹 面扭曲导致相互正交而实现 隔离的强烈的电荷转移会导 致扭曲而形成电子转移,从 而导致阳光猝灭
因分子振动导致两个正交平 面,发生局部电子云重叠, 因而出现了具有电子转移特 征的反常发光带,升高温度 会促使该反常发光峰强度增 加,由此可判断是否出现了 TICT
电荷转移——分子内共轭的电荷转移化合物在受光照后发生的并非是 “一个”电子转移的过程,而是发生了“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。)
基团效应
光顺-反异构、发光行为等 芪类化合物
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
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
Pockels效应——如果晶体折射率的变化与电场成正比, 这种电光效应即称为Pockel百度文库效应。
Kerr效应——如果折射率的变化与电场的平方成正比, 这种电光效应即称为Kerr效应。
Pockels效应通常要比Kerr效应强得多
补充内容,请记笔记
Pockels效应与Kerr效应
该效应是1893年由德国物理学家Pockels发现的,也称为一次电光效应 (线性电光效应)。
只有非中心对称的晶体才具有Pockels效应。例如,中心对称的NaCl就 不具有Pockels效应,而非中心对称的GaAs即具有Pockels效应。其它 具有Pockels效应的晶体有如ZnS、LiNbO3和KDP(KH2PO4)。实际 上,具有Pockels效应的晶体(简称为Pockels晶体)也同时具有压电效 应,因为只有非中心对称的晶体才存在这两种效应。
光异构化反应及双稳态体系
光异构化反应:顺反异构化、价键异构化、互变异构化 顺反异构化——处于激发态的反式化合物分子越过这一
势垒到达一中间旋转态(幻影态),再经“漏斗”区而 到达顺势分子基态。由于顺势分子基态处于较高能级, 因此在暗场下它可在热能帮助下,越过另一势垒回到反 式分子基态。
芪氏化合物光敏化机制: 1. 通过激发敏化分子能量转移,使芪氏化合物分子激发态为S1或T1, 然后发 生异构化反应。 ① 垂直能量转移 ② 非垂直能量转移 2. 仅影响反式-顺式异构化过程
➢ 载流子注入、运输和复合 ➢ 激子衰变,包括辐射与非辐射衰变间的竞争
空穴的流动速度一般大于电子的流动,因此二者相遇 点是在电子注入极附近出现,导致发生严重的荧光猝 灭,从而降低了器件的发光效率。
解决办法:
在正确测得不同传输层中载流子流动速度的基础上, 改变不同载流子输运层的厚度,从而实现两种载流子 在某一确定部位处重合的目的。
➢ 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
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
可擦光盘的有机化学材料
螺吡喃光色互变材料 俘精酸酐光色互变材料
有机非线性光学材料进展
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
实际上,所有晶体都具有一定的Kerr效应
有机及高分子电致发光材料的新进展
有机高分子电致发光器件一般是由正负电极、电子传 输层、发光材料层及空穴传输层部分组成。
发光机制:正负载流子从不同的电极注入,分别通过 它们传输层在器件内的某处复合形成激子,然后激子 通过辐射衰变而发出荧光。
整个过程分为两个阶段:
对于GaAs等非中心对称的立方晶系晶体,具有光学各向同性(折射率 椭球的长、短轴相等——球体),而在加有外电场时将导致出现两个 不同的折射率,即产生双折射现象,这也就是Pockels效应的表现。
Kerr效应是1875年由Kerr发现的,也称为二次电光效应(Electrooptical Kerr effect)。
光诱导电子转移与电荷转移
光诱导电子转移——在一个反应体系里,如存在着几种不同化合物的 分子,当其中之一被激发后,被激发的分子容易和另一种分子发生分 子间的电子转移。特别是前者具有电子给体(或受体)性质、后者具 有电子受体(或给体)性质时。
光诱导电子转移化合物除了有发色团间相互隔离的体系外,还有发色 团间的相互共轭的化合物。
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。
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
空穴传输发光层材料 掺杂发光物