66、光导聚合物：原理、应用与研究进展

光导聚合物：原理、应用与研究进展

1. 前言

自 1992 年以来，光导聚合物（更准确地说是电荷传输材料）有了许多新应用。其中最成功的是有机发光二极管（OLEDs），目前已作为明亮显示屏进入手机和汽车收音机市场。其他重要领域包括有机场效应晶体管、太阳能电池和激光器。相关综述在共轭聚合物部分进行了全面更新，纳入了大量新聚合物和最新参考文献。

2. 光导聚合物简介

光导性定义为材料在光照下电导率增加。光导聚合物在黑暗中是绝缘体，光照时变成半导体。与导电聚合物不同，光导聚合物没有自由电荷载流子，其载流子（电子或空穴）由光激发产生，也可由相邻电荷产生层光生后注入聚合物，此时聚合物作为电荷传输材料。

只有既能在光照下产生电荷载流子，又能在材料内部传输这些载流子的聚合物才是真正的光导聚合物。不吸收入射光，但能接受相邻材料产生电荷的聚合物只是电荷传输材料。

光导性的发现可追溯到 1873 年，W. Smith 在硒中发现了这一效应。1938 年，C. F. Carlson 在此基础上开发了静电复印工艺原理。1957 年，H. Hoegl 首次发现聚合物中的光导性，他发现用合适电子受体敏化的聚（N - 乙烯基咔唑）（PVK）具有足够高的光导性，可用于静电照相术等实际应用。1970 年，IBM 推出 Copier I 系列，首次使用了 PVK 与 2,4,7 - 三硝基芴酮（TNF）的电荷转移复合物作为有机光导体。

实际应用中的聚合物光导体基于两种体系：一种是光导部分作为聚合物的一部分，如侧基或链内基团；另一种是低分子量发色团嵌入聚合物基质，即分子掺杂聚合物，目前广泛使用，几乎所有静电照相感光体都由有机光导体制成。