有机功能材料与器件课件
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有机高分子光电功能材料与器件
有机高分子光电功能材料与器件是一类应用广泛的材料,其中包括了有机发光二极管、有机太阳能电池、有机场效应晶体管等,这些器件都具备较高的电光转换效率和较低的制造成本,因而受到了广泛的关注。
有机高分子光电功能材料与器件的制备是一个比较复杂的过程,需要经过多个步骤。
首先,需要选取适合的有机高分子材料,这些材料既要具备较高的电导率和发光效率,又需要耐光性好,稳定性高,易加工等特点。
其次,在制备过程中还需要使用一些添加剂,如共聚物等,来提高材料的性能和可加工性。
在制备器件前,需要对材料进行表征和性质测试,例如利用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱等手段来分析材料的光学性质;利用扫描电镜、原子力显微镜等手段来观察材料形貌和微观结构等。
最后,才是制备器件的过程。
例如,在制备有机发光二极管时,需要将有机高分子材料涂覆在透明的ITO导电膜上,在其中加入一些掺杂分子,这样可以改变有机高分子的导电性质和荧光颜色。
制作好电极后,通过在电极之间加上适当的电压,就可以将有机高分子材料激发出荧光,从而实现发光二极管的发光效果。
总之,有机高分子光电功能材料与器件是一项非常重要的研究领域,它在显示、照明、能源等领域有广泛的应用前景。
在日后的研究中,我们还需要不断优化制备工艺,提高材料的性能和设备的转换效率,以更好地满足实际应用的需求。
比目鱼为了更好的潜伏在海底近距离攻击猎物,改变身体外表颜色与周围环境浑然一体;变色蜥蜴可以将身体变成粉红色、蓝色、红色、桔红色、黄色、绿色、黑色、褐色等而更吸引异性;佩龙树蛙能够将身体变成灰色、褐色、黄色、白色等融入自然环境而不被狩猎者发现。
人类观察自然界中的变色现象,并加以利用,例如士兵用树叶进行伪装,人们四季穿不同颜色的衣服追求舒适,变色眼镜可以保护人的眼睛等。
随着科技的进步,我们已能够有越来越多的方式实现变色,其中变色材料的研究和应用得到广泛的关注。
变色性是指在外界激发源的作用下,一种物质或一个体系发生颜色循环变化的现象。
目前,对于变色材料研究最为广泛的就是光致变色和电致变色光致变色(Photochromism)是指光作为外界的激发源的变色,通常说来就是指材料在适当波长的光照射下可进行特定的化学反应或物理效应,从一个形态转变为另一形态,由于结构变化导致吸收光谱发生明显的变化,而在另一波长的光照射或热的作用下,材料又能恢复到原来的形态图1-1光致变色反应及其吸收光谱示意图1.1.1光致变色材料的分类经过近几十年的发展,科学家已经发现了多种类型的光致变色材料,各种材料的变色机理不尽相同,尤其是无机材料与有机材料存在明显的区别。
无机材料的变色机理主要是电子的转移,有机材料相对复杂一些,包括化学键的断裂与生成、顺反异构体的变化、质子分子内的转移等。
目前,对有机光致变色材料的研究主要集中在俘精酸酐、螺吡喃、席夫碱、二芳基乙烯等类化合物上。
1.1.2光致变色的应用变色前后的化学及物理性质的差异是变色材料应用的基础。
对于光致变色材料来说这些性质包括:吸收光谱、荧光光谱、折光率、氧化还原电位、偶极矩、粘度、旋光性质等,研究人员根据这些性质在光照前后的差异设计不同的应用。
目前,光致变色材料所报道的应用以其改变的物理性质来分,主要集中在基于光物理性质的应用和基于电化学性质的应用。
1.1.2.1基于光物理性质的应用1.1.2.2基于电化学性质的应用第二章含三苯胺单元查尔酮化合物的合成及性能研究三苯胺衍生物是重要的空穴传输材料,作为电致变色材料往往仅使用在聚合物中,合成含三苯胺单元的小分子,并将其制作合适的器件,测试其是否可以作为电致变色材料是本章的主要目的。