《科技之光模板》ppt課件

1、有機(jī)發(fā)光資料 姓名： 袁小強(qiáng) 學(xué)號： 093764前言 發(fā)光資料自始至終貫穿在人類文明的歷史長河.它廣泛運(yùn)用于通訊、衛(wèi)星、雷達(dá)、顯示、記錄、光學(xué)、計(jì)算機(jī)、生物分子探針等高科技領(lǐng)域.發(fā)光資料可分為無機(jī)發(fā)光資料和有機(jī)發(fā)光資料兩大類.與無機(jī)資料相比,有機(jī)資料具有更高的發(fā)光效率和更寬的發(fā)光顏色選擇范圍,并且具有容易大面積成膜的優(yōu)越性. 從分子構(gòu)造上可將有機(jī)發(fā)光資料分為： (1) 有機(jī)小分子 (2) 有機(jī)高分子 (3) 金屬配合物. 有機(jī)高分子發(fā)光資料有機(jī)及配合物發(fā)光原理 有機(jī)物的發(fā)光是分子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)產(chǎn)生的輻射躍遷景象根據(jù) Pauli不相容原理,同一軌道上的兩個電子自旋相反.所以分子中總的電子自旋

2、為零(S),這個分子所處的電子能態(tài)稱為單重態(tài)(2S+1=0).當(dāng)分子中的一個電子吸收能量被激發(fā)時,通常它的自旋不變,那么激發(fā)態(tài)是單重態(tài).假設(shè)激發(fā)過程中電子發(fā)生自旋反轉(zhuǎn),那么激發(fā)態(tài)為三重態(tài). 三重態(tài)的能量經(jīng)常較單重態(tài)低.當(dāng)有機(jī)分子在光能(光子)激發(fā)下被激發(fā)到激發(fā)單重態(tài)(S),經(jīng)振動能級弛豫到最低激發(fā)單重態(tài)(S1),最后由S1回到基態(tài) S0 ,此時產(chǎn)生熒光; 或者經(jīng)由最低激發(fā)三重態(tài)(T1),(S1T1),最后產(chǎn)生T1S0 的電子躍遷,此時輻射出磷光。假設(shè)此發(fā)光過程中的激發(fā)源是電場,就稱之為電致發(fā)光. 有機(jī)發(fā)光原理圖解有機(jī)發(fā)光原理圖解發(fā)光與構(gòu)造關(guān)系 有機(jī)化合物能否發(fā)光以及發(fā)光波長,發(fā)光效率如何,主要

3、取決于其化學(xué)構(gòu)造.熒光通常發(fā)生在具有剛性平面和- 電子共軛體系的分子中.任何有利于提高-電子共軛度和平面度的構(gòu)造改動都將提高熒光效率.共軛鏈長度的影響：分子中不飽和雙鍵和芳環(huán)數(shù)目不同-電子共軛度和分子平面度就不同,導(dǎo)致發(fā)光效率和發(fā)光波長同，共軛鏈越長,熒光效率越高,熒光波長越紅移.苯變?yōu)槁?lián)苯,熒光效率由0.07變?yōu)?.18熒光波長由283 nm紅移到316nm.空間效應(yīng)的影響：熒光效率高的熒光分子 , 空間構(gòu)型應(yīng)是剛性平面 , 保證分子具有穩(wěn)定的-子共軛體系. 典型的例子是化合物的立體異構(gòu)景象. 如反式 1 , 2 2 苯乙烯有劇烈的熒光 , 而順式異構(gòu)體那么沒有. 這是由于順式異構(gòu)體的原子不

4、處于同一平面 , 電子振蕩與苯基振動相互巧合 , 使能量損失.取代基的影響：有機(jī)熒光分子除了有生色團(tuán) 外 , 還常含有一些使熒光紅移或增大發(fā)光效率的基團(tuán) , 稱為助色團(tuán). 助色團(tuán)普通電子給體 , 如 : NH2 ,NHR ,NR2 ,OH , OR , C N 等. 助色團(tuán)中普通都含有 n 孤對電子 , 且 n 電子云幾乎可與芳環(huán)上的軌道平行. 因此 , 實(shí)踐上共享了共軛 電子構(gòu)造 , 同時也擴(kuò)展了共軛 體系. 如苯、苯胺、苯甲醚的熒光效率分別為 0.07 、0.08 、0.29 . 研討現(xiàn)狀 有機(jī)小分子 有機(jī)小分子發(fā)光資料種類繁多,除了用于各種熒光資料外,現(xiàn)也廣泛用于EL器件的電子(空穴)傳

5、輸介質(zhì).它們構(gòu)造中多帶有共軛雜環(huán)及各種生色團(tuán).如二唑衍生物,三苯基胺衍生物,蒽衍生物,暈苯衍生物,芘衍生物以及1,3 2丁二烯衍生物等.下面引見幾種有特征的有機(jī)小分子發(fā)光資料. 化合物1是聚二唑類衍生物.隨Ar分別為鄰、間、對取代的苯環(huán),化合物的共軛度有所不同,發(fā)光顏色從紫色變到藍(lán)色.它們成膜穩(wěn)定 ,器件亮度大于1000 cd/ m2,是一種較理想的發(fā)藍(lán)光的有機(jī) EL器件. 化合物 2 俗稱羅丹明 101 . 它是在羅丹明 B 的根底上經(jīng)過兩個氨基氮原子各自固定在兩個環(huán)上 ,其熒光量子產(chǎn)率可達(dá) 100 % , 而且熒光不隨溫度變化. 化合物 3 為三苯基胺衍生物 , 又稱 TPD. 這類化合物

6、構(gòu)造易于調(diào)整. 經(jīng)過引入烯鍵、苯環(huán)等不飽和基團(tuán)及各種生色團(tuán) , 改動其共軛度 , 從而使化合物光電性質(zhì)發(fā)生變化. 當(dāng)延伸其共軛度成化合物 4 時 ,便成了發(fā)藍(lán)綠光的發(fā)光資料. 有機(jī)高分子 自1990年J.H.Burroughes等報道采用高聚物PPV勝利的制備電致發(fā)光二極管(LED)以來,短短十年中,此領(lǐng)域開展非常迅速.目前已報道的高聚物發(fā)光資料的發(fā)光范圍已覆蓋了整個可見區(qū).其制備的發(fā)光器件已接近商業(yè)化程度.有機(jī)高分子發(fā)光資料所以引起人們極大的興趣是由于 : 1 玻璃化溫度高,有高的熱穩(wěn)定性 2 制造EL器件工藝簡單,不需求復(fù)雜的設(shè)備,因此有能夠降低器件制造本錢 3 易于實(shí)現(xiàn)大面積器件 聚對苯

7、乙炔： 1990,Burroughes等用PPV制備的發(fā)光二極管,得到了直流偏壓驅(qū)動小于14V的藍(lán)綠色光輸出,其量子效率為0.05%.1994N.C.Greenham等人合成了分子量為4000 的聚苯乙烯衍生物(化合物5),用其制備的LED發(fā)射紅光,發(fā)光效率為0.02%.而且,PPV也是目前研討的最多的電致發(fā)光聚合物. 聚二唑(PPBD) . 聚二唑是一類性能優(yōu)良的電子傳輸資料.具有聚二唑構(gòu)造單元的聚合物具有良好的耐熱性和較高的玻璃化溫度.因此,人們開場將PBD作為主鏈或側(cè)鏈合成PLEDs資料.有機(jī)資料運(yùn)用背景 熒光資料 ：有機(jī)熒光資料可以用作熒光增白劑,熒光染料,熒光顏料,熒光試劑,激光染料

8、,用于熒光分析,跟蹤檢測,交通標(biāo)志,核技術(shù)中的閃爍體,太陽能轉(zhuǎn)換技術(shù)中的熒光集光器等. 在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、國防等領(lǐng)域都有廣泛運(yùn)用. 顯示器件資料：有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件具有低壓、直流驅(qū)動、高效率以及容易實(shí)現(xiàn)全色大面積顯示、本錢低等特點(diǎn).不僅可以抑制無機(jī) EL 器件不能提供全色及耗費(fèi)較大的缺陷而且可以抑制液晶顯示的某些缺乏,所以引起人們高度注重.1998年,英國劍橋顯示技術(shù)公司和日本EPSON公司結(jié)合推出了一個僅2mm厚的聚合物電致發(fā)光電視顯示屏,引起了全球關(guān)注.用于有機(jī)EL器件的發(fā)光資料從最初的 AlQ3 逐漸擴(kuò)展到有機(jī)小分子染料，共軛高分子,金屬配合物等資料.這些資料都有各自的特點(diǎn).可作為EL器件的空穴傳輸資料 ,電子傳輸資料及發(fā)光資料.展望 有機(jī)發(fā)光資料是一個涉及化學(xué)、物理、資料、電子學(xué)等眾多學(xué)科的研討領(lǐng)域.它的多色性及更寬的資料選擇范圍使其開展尤為迅速.資料與器件的聯(lián)絡(luò)將更加親密,從而相互促進(jìn)加速開辟 ; 實(shí)際與實(shí)際也將進(jìn)一步結(jié)合,相互啟發(fā),共同提高.運(yùn)用方