有机光电材料综述资料

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有机光电材料

有机光电材料

有机光电材料有机光电材料是一种在有机化学领域中新兴的材料类型。

它们具有与传统无机光电材料不同的性质和应用优势。

有机光电材料主要由富含共轭结构的有机分子构成,这些分子能够通过电子共轭传导电荷和光激发。

有机光电材料具有以下几个主要特点:第一,有机光电材料可以通过合成方法进行精确控制,能够获得不同结构和性质的材料,以适应不同的应用需求。

由于有机物的结构多样性,可以通过合理设计和合成合适的分子结构来调控其光电性质。

第二,有机光电材料具有较高的色散率和较低的吸收率,使其在光电器件中具有更高的效率。

它们通常能够吸收比较窄的光谱范围,并能够将吸收的能量转化为可用的电能或光能。

第三,有机光电材料具有较低的制备成本和工艺灵活性。

相对于传统的无机光电材料,有机光电材料在制备过程中不需要高温或高压条件,且可以采用溶液法直接涂覆在不同的基底材料上制备器件。

第四,有机光电材料具有良好的机械柔性和可塑性。

这使得它们可以用于柔性光电器件的制备,例如柔性太阳能电池和柔性显示器件。

有机光电材料在光电器件中具有广泛的应用。

其中,最常见的应用是有机太阳能电池。

有机太阳能电池采用有机光电材料作为吸光层,以吸收光能并将其转化为电能。

有机太阳能电池具有相对较高的光电能量转换效率,并且可以在低光照条件下进行工作。

此外,有机光电材料还可以用于有机发光二极管(OLED)、有机光电传感器、有机薄膜晶体管等器件的制备。

这些器件在显示、光通信、光检测等领域具有广泛的应用前景。

总的来说,有机光电材料作为一种新型的光电材料,在能源转换和信息显示等领域表现出良好的应用潜力。

随着对其性能和制备工艺的不断研究和改进,有机光电材料的性能将得到进一步提升,且其应用领域将不断扩大。

发光材料综述范文

发光材料综述范文

发光材料综述范文发光材料是一种能够吸收外部能量并将其转化为光能的材料。

发光材料广泛应用于显示、照明、能源和生物医学等领域。

本文将综述常见的发光材料及其应用。

第一类发光材料是有机发光材料。

有机发光材料具有较好的发光效果和可调性能,在柔性显示、有机发光二极管(OLED)和无机发光二极管(LED)等领域被广泛应用。

有机发光材料的发光机理主要包括激发态衰减机制和荧光机制,并且具有发光颜色可调、发光效率高等优点。

然而,有机发光材料还存在较低的光稳定性、易受潮湿和氧化性的影响等不足之处,限制了其在一些领域的应用。

第二类发光材料是无机发光材料。

无机发光材料具有较好的光稳定性和耐久性,并且在显示、照明和生物医学等领域广泛应用。

最常见的无机发光材料是磷光体,通过掺杂不同的稀土离子,可以实现不同颜色的发光。

此外,氧化锌、硫化锌和硅胶等也是常用的无机发光材料。

无机发光材料具有发光效率高、光稳定性好等优点,但其制备过程较复杂,且常常需要高温处理,限制了其在柔性器件中的应用。

第三类发光材料是半导体量子点(QD)。

量子点是一种直径在2-10纳米范围内的纳米颗粒,具有优异的发光性能和色纯度。

半导体量子点具有尺寸可控性强、发光颜色可调性好、抗光衰减性高等优点,被广泛应用于显示、照明和生物医学等领域。

此外,近年来,多层量子点结构的发展使得量子点发光材料的发光效率和稳定性进一步提高。

然而,量子点在制备过程中常常使用有毒物质,限制了其在生物医学领域的应用。

除了上述三类常见的发光材料外,近年来还涌现出一些新型的发光材料。

例如,有机-无机杂化钙钛矿量子点,具有发光效率高、光稳定性好和发光颜色可调性等优点,在显示和照明等领域有广阔的应用前景。

此外,碳点也是一种新型的发光材料,具有发光效率高、光稳定性好和生物相容性强等优点,可应用于生物成像和传感等领域。

总的来说,发光材料是一种非常重要的材料,在显示、照明、能源和生物医学等领域都有广泛的应用。

有机光电材料研究阐述

有机光电材料研究阐述

有机光电材料研究阐述摘要:有机光电材料主要是指有机功能材料中存在光电功能活性,具有光电响应快,易加工等特点,在无机材料的应用过程中,可以作为新材料应用。

还能够在分子尺寸中控制电子运动,制作形成分子的器件,因此,有机光电材料也被称为分子材料。

有机光电材料具有突破无机材料,制作形成电路集成度的可能,还能够模拟生物体系中的信息处理的过程,具有重要的作用。

本文主要讲解有机光电材料研究的状况。

关键词:有机;光电材料;研究有机光电材料是一种存在光电活性的有机材料,在有机晶体管,有机发光二极管,有机存储器以及有机太阳能电池等领域中广泛应用[1]。

在有机光电材料中具有大π共轭体系,碳原子。

可以将有机光电材料分为聚合物以及小分子两种。

有机光电材料与无机光电材料相比,可以使用溶液法,进行柔性器件制备以及大面积的制备。

有机材料的结构组织多种多样,具有比较宽广的性能调节的空间,还能够使用分子设计的方法,进而根据性能制定需要的分析,最终获得具有相关性能的有机材料,还能够制备分子器械以及纳米器件。

随着有机光电材料技术的不断发展,大大推动有机光电子学的研究以及发展。

有机光电子学是一门新兴的涉及信息,化学,物理以及材料等领域的交叉学科。

在有机光电子学中材料化学占据重要的地位。

随着有机光电材料的研究的不断深入,能够在更加广泛的领域中应用。

1 有机发光二极管在20世纪60年代中,有学者使用多层膜结构,首次得到高发光效率,高量子效率,低驱动电压,高亮度的有机发光二极管[2]。

与传统的发光以及显示技术相比,有机发光二极管具有重量轻,体积小,驱动电压低,材料种类丰富等特点,还能够使用湿法制备,大面积制备,使用柔性器件制备等。

近年来,有机发光二极管技术发展速度较快,并逐渐在大型平板中应用。

之后在2002年中使用有源驱动的有机发光二极管显示的相机,标志着有机发光二极管的研究得到进一步应用[3]。

在2007年,应用有机发光二极管制作采集电视机,在电视领域中得到进一步发挥。

文献综述:有机光电材料的研究现状及挑战

文献综述:有机光电材料的研究现状及挑战

文献综述:有机光电材料的研究现状及挑战有机光电材料是一类具有光电活性的有机材料,其研究涉及到材料科学、物理化学、生物学等多个领域。

近年来,有机光电材料的研究成果越来越丰富,大量的新型有机光电材料不断涌现。

本文将简要综述有机光电材料的研究现状及挑战。

一、有机光电材料的研究现状1. 有机发光材料有机发光材料具有高亮度、高效率、长寿命等优点,广泛应用于显示器、照明、传感器等领域。

目前,有机发光材料的研究主要集中在发展新型的荧光染料和荧光聚合材料,以及探索其在太阳能电池、生物成像、信息存储等领域的应用。

2. 有机光电检测材料有机光电检测材料是另一类研究热点。

随着数字化和智能化的加速发展,光电检测材料已成为高科技领域的关键材料之一。

目前常见的有机光电检测材料有聚合物、小分子、富勒烯等,其在光电器件、生物传感器、光伏器件等领域展现出良好的应用前景。

3. 有机光催化材料有机光催化材料是指通过光催化反应来实现化学反应的材料。

在光催化材料领域,通过改变有机半导体材料的组成、晶体结构等方面来提高材料的光催化性能,从而实现更高效、更经济的应用。

此外,有机光催化材料还可以用于环境修复、污水处理、空气净化等领域。

二、有机光电材料的挑战1. 稳定性问题尽管有机光电材料具有许多优点,但其稳定性问题是限制其广泛应用的主要因素之一。

有机光电材料的稳定性主要受到环境因素(如温度、湿度、氧气)的影响,同时也与其自身的化学结构有关。

因此,如何提高有机光电材料的稳定性是其研究的重要方向。

2. 效率问题尽管有机光电材料的发光效率和光电转换效率较高,但在实际应用中仍存在效率问题。

这主要是由于有机光电材料的载流子传输性能和界面效应等问题引起的。

因此,如何提高有机光电材料的效率也是其研究的重要方向。

3. 制造成本问题有机光电材料的制造成本较高,这也是限制其广泛应用的原因之一。

因此,如何降低有机光电材料的制造成本,如通过改进制造工艺、优化器件结构等方法,也是其研究的重要方向。

有机光电材料

有机光电材料

有机光电材料
有机光电材料是一种具有潜在应用前景的新型材料,它们具有较高的光电转换效率、柔韧性和可塑性,适用于太阳能电池、有机发光二极管(OLED)、有机场效应晶体管(OFET)等领域。

有机光电材料的研究和开发对于推动可再生能源技术的发展、提高电子产品的性能和降低制造成本具有重要意义。

首先,有机光电材料在太阳能电池领域具有广阔的应用前景。

相比传统的硅基太阳能电池,有机光电材料具有较低的制造成本和更高的柔韧性,可以制成卷曲的太阳能电池片,适用于建筑物表面、车辆外壳等曲面结构的应用场景,具有良好的可塑性和适应性。

其次,有机光电材料在OLED领域也有着重要的应用价值。

OLED作为一种新型的平面光源,具有较高的亮度、对比度和色彩饱和度,而且可以制成柔性显示器件,适用于可穿戴设备、柔性屏幕等领域。

有机光电材料的研究和开发,可以进一步提高OLED的光电转换效率和延长器件的使用寿命,推动OLED技术在电子产品中的广泛应用。

此外,有机光电材料还可以用于制备OFET,用于柔性电子器件和柔性电路的制备。

有机光电材料的高载流子迁移率和较低的加工温度,使得它们适用于柔性基板上的电子器件制备,可以实现弯曲、折叠和拉伸等多种形变状态下的稳定工作,具有重要的应用潜力。

总的来说,有机光电材料具有广阔的应用前景和重要的科研价值,研究人员应该加强对其性能和制备工艺的研究,推动其在太阳能电池、OLED、OFET等领域的应用,为新能源技术和电子产品的发展做出贡献。

希望有机光电材料的研究和开发能够取得更多的突破,为人类社会的可持续发展和科技进步做出更大的贡献。

有机光电材料.课件

有机光电材料.课件

02
有机光电材料的特性
光学性质
吸收光谱
有机光电材料能够吸收特定波长的光,表现 出不同的吸收光谱。
荧光光谱
有机光电材料在受激发后能发射荧光,荧光 光谱是其重要特性之一。
发光效率
有机光电材料的发光效率高,能够在较低的 驱动电流下实现较高的亮度。
稳定性
有机光电材料的光稳定性较好,不易因光照 而分解或变色。
05
有机光电材料的挑战与前 景
面临的挑战
稳定性问题
效率提升
有机光电材料在光照、氧气和湿度等环境 因素下容易发生降解,导致性能下降。
目前有机光电材料的效率相较于无机材料 还有待提高,尤其是在光伏和LED等领域。
大规模生产
生物相容性和安全性
实现有机光电材料的大规模生产和应用, 需要解决工艺和成本等方面的问题。
跨学科交叉研究
结合生物学、化学、物理学等多学科知识,拓展有机光电材料在生物 医学、能源和环境等领域的应用。
工艺优化和成本降低
优化有机光电材料的制备工艺,降低成本,推动其大规模生产和应用 。
06
有机光电材料的实际应用 案例
有机发光二极管显示屏
总结词
有机发光二极管显示屏是利用有机光电 材料制成的显示技术,具有轻薄、可弯 曲、低功耗等优点。
详细描述
有机非线性光学材料具有较高的非线性系数和较短的响 应时间,能够实现高速、高效的光信号处理。在光通信 中,可以利用有机非线性光学材料实现光信号的调制、 解调、倍频等功能,提高通信容量和传输速度。
有机场效应晶体管在电子书中的应用
总结词
有机场效应晶体管是一种利用有机光电材料 制成的电子器件,具有高开关比、低噪声等 优点,被广泛应用于电子书等便携式电子产 品中。

有机光电功能材料

有机光电功能材料

有机光电功能材料
有机光电功能材料是指结构为有机分子的光电功能材料,它们的主要性质是具有光电功能的正孔(即电子)和负孔(即空穴)的双重效应。

因此,有机光电功能材料同时具有光传感器的特性和电子器件的器件特性,因而对于计算机、移动设备、传感器、汽车等高科技系统具有重大的应用价值。

有机光电功能材料在结构上比传统的无机材料更复杂,其功能相对复杂。

它在电子和光电领域中同时具有良好的电子传导性和光学性能,可以用于制备多种光学和电子器件。

在电子方面,它可以用作光电探测器、晶体探测器、光电二极管和光电开关等器件;在光学方面,它可以用作发光二极管、光电转换器和可见光传感器等电气设备。

有机光电功能材料的主要构成成分是有机半导体(OSC)和有机磷光材料(OLEDs)。

有机半导体可以用来制备光电探测器、晶体探测器等电子器件,同时具有较高的光电转换效率。

由于有机半导体的制备方法简单,可以大量生产,大大降低了制备有机光电功能元件的成本。

有机磷光材料是一种聚合物类的发光元件,具有高效、节能、可调节亮度等优点,可以用来制备发光二极管和可见光传感器。

目前,有机光电功能材料的研究和应用正在不断发展,主要在以下几个方面:首先,在材料化学方面,研究者正在研究如何改善有机材料的分子结构以改善性能;其次,在器件方面,研究者正在研究如何设计新的有机光电功能器件;再次,在应用上,有机光电功能材料正在被用于生物传感、汽车照明、量子计算机等新兴应用领域。

总的来说,有机光电功能材料的发展具有重要的战略意义,可以有效地推动光电技术的发展,为能源、环境和人类和社会发展做出贡献。

随着有机光电功能材料的技术不断成熟,在新型能源、智能系统、交通安全等诸多领域发挥着重要作用。

(完整版)光电材料

(完整版)光电材料

(完整版)光电材料-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN目录目录 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 2 1前言--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 2 有机光电材料 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 32.1光电材料的分类------------------------------------------------------------------------------------------- 32.2有机光电材料的应用 ------------------------------------------------------------------------------------ 42.2.1有机太阳能电池材料 -------------------------------------------------------------------------- 42.2.2有机电致发光二极管和发光电化学池---------------------------------------------------- 52.2.3有机生物化学传感器 -------------------------------------------------------------------------- 52.2.4有机光泵浦激光器------------------------------------------------------------------------------ 52.2.5有机非线性光学材料 ------------------------------------------------------- 62.2.6光折变聚合物材料与聚合物信息存储材料--------------------------------- 62.2.7聚合物光纤 ----------------------------------------------------------------- 72.2.8光敏高分子材料与有机激光敏化体系-------------------------------------- 72.2.9 有机光电导材料 ------------------------------------------------------------ 72.2.10 能量转换材料 ------------------------------------------------------------- 82.2.11 染料激光器---------------------------------------------------------------- 82.2.12 纳米光电材料 ------------------------------------------------------------- 83 光电转化性能原理-------------------------------------------------------------------------- 84 光电材料制备方法-------------------------------------------------------------------------- 94.1 激光加热蒸发法 ------------------------------------------------------------------ 94.2 溶胶-凝胶法---------------------------------------------------------------------- 94.3 等离子体化学气相沉积技术(PVCD) ---------------------------------------- 104.4 激光气相合成法----------------------------------------------------------------- 105 光电材料的发展前景 ---------------------------------------------------------------------- 111前言有机光电材料是一类具有光电活性的特殊有机材料。

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有机小分子电致发光材料在OLED的发展与应用的综述电致发光(electroluminescence,EL),指发光材料在电场的作用下,受到电流或电场激发而发光的现象,它是一个将电能直接转化为光能的一种发光过程。

能够产生这种电致发光的物质有很多种,但目前研究较多而且已经达到实际应用水平的,主要还是无机半导体材料,无机 EL 器件的制作成本较高,制作工艺困难,发光效率低,发光颜色不易实现全色显示,而且由于很难实现大面积的平板显示,使得这种材料的进一步发展具有很严峻的局限性。

由于现有的显示技术无法满足我们生产生活的需要,因此促使人们不断地寻求制备工艺成本更低、性能更好的发光材料。

有机电致发光材料(organic light-emitting device,OLED)逐渐的进入了人们的视野,人们发现它是一种很有前途的、新型的发光器件。

有机电致发光就是指有机材料在电流或电场的激发作用下发光的现象。

根据所使用的有机材料的不同,我们将有机小分子发光材料制成的器件称为有机电致发光材料,即 OLED;而将高分子作为电致发光材料制成的器件称为高分子电致发光材料,即 PLED。

不过,通常人们将两者笼统的简称为有机电致发光材料 OLED。

一.原理部分与无机发光材料相比,有机电致发光材料具有很多优点:光程范围大、易得到蓝光、亮度大、效率高、驱动电压低、耗能少、制作工艺简单以及成本低。

综上所述,有机电致发光材料在薄膜晶体管、太阳能电池、非线性发光材料、聚合物发光二极管等方面存在巨大的需求,显示出广泛的应用前景,因而成为目前科学界和产业界十分热门的科研课题之一。

虽然,世界上众多国家投入巨资致力于有机平板显示器件的研究与开发,但其产业化进程还远远低于人们的期望,主要原因是器件寿命短、效率低等。

目前有很多关键问题没有解决:1. 光电材料分子结构、电子结构和电子能级与发光行为之间的关系,这是解决材料合成的可能性、调控材料发光颜色、色纯度、载流子平衡及能级匹配等关键问题的理论和实验依据;2. 光电材料和器件的退化机制、器件结构与性能之间的关系、器件中的界面物理和界面工程等,这是提高器件稳定性和使用寿命的理论和实验基础,也是实现产业化、工业化的根本依据。

1.基态与激发态“基态”在光物理和光化学中指的是分子的稳定态,即能量最低的状态。

如果一个分子受到光或电的辐射使其能量达到一个更高的数值后,分子中的电子排布不完全遵从构造原理,这时这个分子即处于“激发态”,它的能量要高于基态。

基态和激发态的不同并不仅仅在于能量的高低上,而是表现在多方多面,例如分子的构型、构象、极性、酸碱性等。

在构型上主要表现在键长和二面角方面,与基态相比,激发态的一个电子从成键轨道或非成键轨道跃迁到反键轨道上,使得键长增长、键能级降低;同时,由于激发后共轭性也发生了变化,所以二面角即分子的平面性也发生了明显的改变。

2.吸收和发射分子的激发需要吸收一定能量,吸收一定的能量后,分子就处于不稳定的激发态了,这时很容易以各种方式将这种不稳定的能量释放出来,这一过程被称为激发态的失活或者猝灭。

失活的过程既可以是分子内的,也可以是分子间的;既可以是物理失活,也可以通过化学反应失活。

我们在本文中,主要讨论的是激发态分子内的物理失活,主要包括辐射跃迁和非辐射跃迁两种失活方式。

辐射跃迁是通过释放光子,使得高能的激发态失活到低能的基态的过程,是光吸收的逆过程,因此辐射跃迁与光吸收的多方面都有密切的联系。

与辐射跃迁相应的波长和强度的关系称之为荧光光谱和磷光光谱,与吸收光过程相关的波长与强度的关系称之为吸收光谱。

吸收和辐射都遵守Franck-Condon 原理:原子或原子团的直径通常为0.2~1.0 nm,由此可得光波通过原子团的时间大约为10-17s,也就是说,当光子穿过分子时,分子只经历了至多1/1000 个振动周期。

这样,我们就可以认为在势能面上的跃迁是垂直发生的,在跃迁的一瞬间分子构型保持不变,这就是Franck-Condon 原理3.荧光和磷光的产生荧光与磷光都是辐射跃迁过程,二者都是基态跃迁,但是二者的不同点是:荧光是从基态(S0)跃迁到激发单重态(S1)产生的,而磷光是从基态跃迁到激发三重态(T1)产生的。

分子经过激发,电子从基态跃迁到激发态(10-15s),根据Franck-Condon 原理,它到达了电子激发态的某一个振动激发态上,分子会以热的方式耗散一部分能量,从振动激发态弛豫到S1的最低振动态上,这一过程就是激发态的“振动弛豫”(vibrational relaxation)。

振动弛豫发生的时间范围大概是10-14~10-12s,所以分子很快就弛豫到S1的最低振动态上。

由于激发单重态荧光辐射跃迁的寿命一般在10-8s 能量级上,因此,荧光辐射跃迁的始态几乎都是S1的最低振动态。

绝大多数分子的荧光跃迁都是S1跃迁到S0。

荧光和内转换是相互竞争的,一个化合物的荧光性能好不好,不但取决于荧光发射速率常数,还受内转换速率常数所影响。

分子吸收光能被激发到S1态,经过振动弛豫过程,而由于S1态和T1态交叠,在两个势能面交点附近有了两条弛豫路径,如果两个激发态有很好的耦合,则势能面会出现“避免交叉”的情况,这时候分子就从S1态过渡到T1态,并最终到达T1态最低振动态。

这就是系间窜越过程,指激发态分子通过无辐射跃迁到达自旋多重度不同的较低能态。

从激发三重态T1的最低振动态辐射跃迁至基态S0的过程就是磷光发光过程。

由于磷光过程是自旋多重度改变的跃迁,受到自旋因子的制约,因此其跃迁速率比起荧光过程要小得多,相应的,其寿命也较长。

从分子失活的角度来说,磷光与荧光是相互竞争的,但是因为在常温下特别是在溶液中,分子的振动相当容易,所以荧光容易被观察到而磷光却较难被观察到,只有在固态或者低温玻璃态中,由于振动弛豫被限制住,系间窜越所占的比例提高,导致我们能够观察到磷光发射。

4.影响荧光产生的主要因素1. 具有大共轭π键结构容易产生荧光发光。

共轭体系越大,离基态和激发态“基态”在光物理和光化学中指的是分子的稳定态,即能量最低的状态。

如果一个分子受到光或电的辐射使其能量达到一个更高的数值后,分子中的电子排布不完全遵从构造原理,这时这个分子即处于域π电子越容易被激发,荧光越容易产生。

一般而言,芳香共轭体系越大,其荧光波长越红移,而且荧光强度越强。

2. 增加分子的刚性平面结构有利于荧光发光。

经过大量实验研究发现,具有较为刚性结构,特别是平面结构的化合物有着较好的荧光性能,主要是由于平面性好的分子,振动和转动耗散引起的内转换几率相应减小。

3. 引入发色取代基团有助于荧光发光。

在化合物的共轭体系上引入较强的给电子基团,可在一定程度上加强化合物的荧光效率,使得吸收光谱红移;而相反的,在共轭体系中引入较强的吸电子取代基团,使得吸收光谱蓝移。

4. 溶剂的影响。

增强溶剂的极性,一般有利于荧光的发生。

此外,增大溶剂的黏度,发生吸附作用,也会适当的提高荧光量子产率。

5. 温度的影响。

一般来讲,降低体系的温度有利于荧光量子产率的提高。

5.电荷转移在许多有机化合物中电荷转移是十分普遍的现象,然而电荷转移必须有电子给体(donor)和电子受体(acceptor)两部分同时存在,一种情况是分子内电荷转移,所涉及的电子给体和电子受体存在于同一个分子内;而另外一种电荷转移的情况是分子间电荷转移,与前者分子内电荷转移相似,在分子间如果有适当的结构和能量关系,就可以发生电荷转移过程。

6.有机材料导电机理首先介绍一下分子轨道理论,在分子轨道理论中,最特殊的两个分子轨道就是:最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)。

分子处于基态的时候,电子将所有能量低于或等于HOMO 的分子轨道填满,而空着所有能量高于或等于LUMO 的分子轨道。

当分子受到外界能量激发,且激发能量大于HOMO 和LUMO 能隙(Eg)的时候,处于HOMO 轨道上的电子就能够克服HOMO 和LUMO 轨道之间的能量差,使电子跃迁到LUMO 轨道上。

有机分子的HOMO 和LUMO 就相当于半导体中的价带顶和导带底,由于HOMO 和LUMO之间没有其他的分子轨道,电子不可能处于它们之间其他的能量状态,因此HOMO 和LUMO 之间的能隙也就类似于半导体中的“禁带”了。

当有机分子相互作用堆积成固体后,其中的电子给体失去一个电子,它的HOMO 轨道就空出来了,我们就称之为“空穴”,其他分子上的电子就可以跳跃到这个分子的HOMO 轨道上,就好似是空穴跳跃;相同的,有机固体中的电子受体得到了一个电子后,分子的LUMO上就填充了一个电子,这个电子可以再跃迁到其他分子的空着的LUMO 上。

没有外电场的时候,空穴和电子的跳跃在空间方向上是随机的,在有外加电场的情况下,空穴和电子的跃迁在顺电场和逆电场方向上的几率就不同了,空穴顺电场方向和电子逆电场方向的几率更高,这样就形成了定向的电荷移动,产生宏观电流,这就是有机光电功能材料的发光原理。

有机EL 器件是一种夹心式结构,当把直流电压加到阳极和阴极之间时,在两极之间产生了电位差,电流就从阳极流经有机层最后流入阴极,这个过程就会使发光层发光。

从微观角度解释,电流在有机层流过的过程,可以理解为:空穴从阳极向有机层注入通过空穴传输层,电子从阴极注入通过电子传输层,当这两种电荷载流子在两个有机层界面相遇的时候就形成了电子-空穴对即激子(exciton),最后激子衰减并以光的形式释放出能量。

对于有机小分子发光材料来说,它们更多地依赖于器件的构造,如掺杂式及模糊界面式构造的器件,一般能更好地发挥光学材料的性能,并延长器件的使用寿命。

而对于高分子发光材料来说,由于器件构造要比小分子器件简单,所以一般情况下,器件的性能更多地取决于材料本身的性能。

总之,功能发光材料中有机小分子材料必须紧密结合器件的结构来设计,高分子电致发光材料则首先必须提高自身的发光及载流子性能。

许多功能发光材料具有某种电荷载流子传输性能,同时它们具有功耗低、易弯曲、响应速度快、视角广、可大面积显示、发光色彩齐全等优点,因而在实现彩色平板显示方面展现出了广阔的商业化应用前景,正如2000 年度诺贝尔化学奖获得者Alan J. Heeger先生所说的那样,这一领域的发展势头迅猛。

发光功能材料的选择在OLED 中是最重要的部分。

选择发光材料需要满足下列要求:(1)高量子效率的荧光特性,荧光波长分布于400~700 nm 的可见光范围内;(2)具有高导电率,能传导电子、能传导空穴,或二者兼有;(3)良好的成膜性,在几十纳米厚度的薄层中不产生针孔;(4)良好的热稳定性及光稳定性。

7.有机小分子化合物有机小分子化合物的分子量大概为500-2000 左右,能够用真空蒸镀方法成膜,用于OLED 的有机小分子具有化学修饰性强、选择范围宽泛、易于提纯、荧光量子效率高、可以产生红、绿、蓝等各种纯色光的优点。

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