61、光导聚合物：原理、实验与分类解析

光导聚合物：原理、实验与分类解析

一、光导聚合物概述

光导性定义为材料在光照下电导率的增加。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。

光导性的发现可追溯到1873年，W. Smith在硒中发现该效应。1938年，C. F. Carlson基于此开发了静电复印工艺原理。1957年，H. Hoegl首次发现聚合物的光导性，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。1970年，IBM推出Copier I系列，首次使用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：一是光导部分作为聚合物的一部分，如侧基或链内基团；二是低分子量发色团嵌入聚合物基质，即分子掺杂聚合物，目前几乎所有静电照相感光体都由有机光导体制成。

光导聚合物的主要应用领域是静电照相，包括复印机、激光打印机、静电照相印刷版和静电照相缩微胶片。近十年来，光导或更准确地说是电荷传输聚合物在光折变复合材料和有机发光二极管（OLED）中得到广泛应用，光伏器件也是一个新兴应用领域。

静电照相过程是一个复杂的过程，至少包括以下五个步骤：
1. 充电 ：通过电晕放电使光导体鼓表面均匀带电。
2. 曝光 ：由图像反射的光使光导体部分放电，将信息转化为光导体表面的潜静电图像。
3. 显影