第1章 物质吸收光谱与颜色 1
1.1 光的基本性质 1
1.2 电子跃迁 2
1.2.1 基态与激发态 2
1.2.2 电子跃迁类型 3
1.2.3 跃迁允许与跃迁禁阻 3
1.3 紫外-可见吸收光谱 4
1.3.1 吸收光的条件 4
1.3.2 朗伯-比尔定律 5
1.3.3 紫外-可见吸收光谱简介 5
1.3.4 紫外-可见吸收光谱仪 6
1.4 影响紫外-可见吸收光谱的因素 7
1.4.1 常见术语 7
1.4.2 共轭效应 8
1.4.3 空间效应 9
1.4.4 溶剂效应 10
1.4.5 取代基效应 12
1.4.6 浓度效应 13
1.4.7 分子聚集体的吸收光谱 14
1.5 分子结构与颜色 15
1.5.1 基本概念 15
1.5.2 偶氮化合物 17
1.5.3 卟啉化合物 18
1.5.4 酞菁化合物 19
参考文献 21
思考题 21

第2章 物质荧光与荧光传感 23
2.1 激发态及其衰变 23
2.1.1 单重态、三重态 23
2.1.2 激发态衰变 23
2.1.3 荧光、磷光 24
2.1.4 内转换和系间窜越 24
2.1.5 激发态衰变能级图 25
2.2 荧光光谱 25
2.2.1 荧光发射光谱 25
2.2.2 荧光光谱的一般特征 26
2.2.3 荧光性质 27
2.3 影响荧光性质的因素 30
2.3.1 共轭效应 30
2.3.2 平面效应 30
2.3.3 取代基效应 31
2.3.4 溶剂效应 32
2.3.5 浓度效应与聚集态荧光 35
2.3.6 其他因素 38
2.4 磷光发射 38
2.5 辐射能量转移与非辐射能量转移 40
2.5.1 辐射能量转移 40
2.5.2 非辐射能量转移 43
2.5.3 Stern-Volmer猝灭方程 44
2.6 荧光化学传感器 46
2.6.1 荧光传感分子结构 46
2.6.2 荧光传感器信号表达 47
2.6.3 荧光传感分子实例 48
参考文献 52
思考题 52

第3章 光致变色与电致变色材料 55
3.1 光致变色现象 55
3.1.1 变色材料 55
3.1.2 光致变色概念 55
3.1.3 光致变色机理 55
3.2 光致变色材料 56
3.2.1 偶氮化合物 56
3.2.2 水杨醛缩芳胺 57
3.2.3 二芳基乙烯类衍生物 58
3.2.4 螺吡喃类化合物 60
3.2.5 俘精酸酐与周环反应 61
3.3 光致变色材料的应用 61
3.3.1 光开关器件 61
3.3.2 光信息存储 62
3.4 电致变色材料 63
3.4.1 紫精衍生物 63
3.4.2 金属酞菁 65
3.4.3 聚苯胺 65
3.4.4 多联吡啶金属配合物 67
3.4.5 电致变色性能 69
3.4.6 电致变色器件 71
3.4.7 电致变色器件的应用 72
参考文献 73
思考题 73

第4章 液晶光子学材料与器件 75
4.1 液晶光子学材料 75
4.1.1 液晶概念 75
4.1.2 液晶分类 75
4.1.3 液晶分子结构 76
4.1.4 液晶相结构 77
4.1.5 液晶畴结构 78
4.2 液晶光子学材料的物理性能 79
4.3 液晶光子学材料的应用 83
4.3.1 液晶显示技术 83
4.3.2 液晶激光器 85
4.3.3 基于液晶器件的增强现实显示 86
参考文献 87
思考题 87

第5章 有机电致发光材料与器件 88
5.1 有机电致发光器件（OLED）原理 88
5.1.1 OLED研究进程 88
5.1.2 OLED结构与产品 88
5.1.3 OLED发光原理 90
5.2 OLED性能参数 91
5.3 OLED材料 94
5.3.1 有机发光材料 94
5.3.2 载流子传输材料 97
5.3.3 电极材料 98
5.4 提高OLED器件性能的关键因素 99
5.4.1 能级匹配 99
5.4.2 迁移率匹配 101
5.5 OLED制作工艺 103
参考文献 105
思考题 105

第6章 有机场效应晶体管材料与器件 106
6.1 无机半导体晶体管 106
6.1.1 半导体基础知识 106
6.1.2 半导体二极管 107
6.1.3 半导体三极管 108
6.2 有机场效应晶体管 109
6.2.1 基本概述 109
6.2.2 有机场效应管的结构 110
6.2.3 有机场效应管的工作原理 111
6.3 影响OFET性能的关键因素 111
6.3.1 迁移率 111
6.3.2 开/关比 112
6.3.3 阈值电压 113
6.3.4 不饱和区和饱和区 113
6.4 有机场效应管材料 113
6.4.1 有机半导体材料 114
6.4.2 电极材料 116
6.4.3 绝缘层材料 117
6.4.4 衬底材料 117
6.5 有机场效应晶体管的制备 117
6.5.1 一般方法 117
6.5.2 丝网印刷 118
6.5.3 喷墨打印 118
6.5.4 自组装分子膜 119
6.6 有机场效应晶体管的应用 120
6.6.1 柔性可贴合OFET 120
6.6.2 基于OFET的功能化器件 122
参考文献 123
思考题 124

第7章 有机太阳能转换材料与器件 125
7.1 太阳光谱与太阳能利用 125
7.1.1 太阳光谱 125
7.1.2 太阳能源利用 125
7.2 全固态太阳能电池 126
7.2.1 无机太阳能电池工作原理 126
7.2.2 有机太阳能电池工作原理 126
7.2.3 有机太阳能电池性能参数 127
7.2.4 全固态太阳能电池结构 128
7.2.5 有机活性层材料 130
7.3 染料敏化太阳能电池 132
7.3.1 染料敏化技术 132
7.3.2 DSSC器件结构 133
7.3.3 DSSC器件工作原理 133
7.3.4 DSSC器件材料 134
7.3.5 提高DSSC器件效率的因素 136
7.4 钙钛矿太阳能电池 137
7.4.1 PSC的工作原理 137
7.4.2 PSC的器件结构 137
7.4.3 钙钛矿材料 138
7.4.4 柔性PSC 140
7.5 太阳能转换其他方式 140
7.5.1 太阳能分解水制氢材料与器件 140
7.5.2 太阳能-热能转换材料与器件 142
参考文献 143
思考题 143

第8章 有机光导体材料与器件 144
8.1 有机光导体原理 144
8.1.1 有机光导体概念 144
8.1.2 有机光导体导电原理 144
8.2 有机光导体性能参数 145
8.2.1 光电导量子产率（F） 145
8.2.2 光敏感性 145
8.2.3 光电导性能 146
8.3 有机光导体材料 147
8.3.1 酞菁与金属酞菁 147
8.3.2 聚乙烯基咔唑 149
8.3.3 含聚乙烯基咔唑的复合物 149
8.4 有机光导器件（OPCD） 151
8.4.1 OPC器件组成 151
8.4.2 OPC器件结构 152
8.4.3 OPC器件工作原理 152
8.4.4 光导器件光源 152
8.4.5 光导器件评价指标 153
参考文献 153
思考题 153

第9章 光固化3D打印材料与设备 154
9.1 3D打印技术简介 154
9.1.1 3D打印技术源起与发展脉络 154
9.1.2 3D打印技术特点与应用优势 155
9.1.3 3D打印技术分类 155
9.2 光固化3D打印成型原理 157
9.2.1 光与树脂相互作用与聚合机理 158
9.2.2 光传输、能量剂量与工作曲线 158
9.2.3 光固化3D打印成型分辨率与几何精度 159
9.3 光固化3D打印设备与性能参数 159
9.3.1 光固化3D打印系统 159
9.3.2 光固化3D打印工艺 161
9.3.3 光固化3D打印关键工艺参数 161
9.3.4 光固化3D打印常见缺陷及对策 162
9.4 光固化3D打印材料体系与性能参数 162
9.4.1 光聚合反应 162
9.4.2 3D打印光固化树脂的配方体系设计 164
9.4.3 自由基光固化材料体系 164
9.4.4 阳离子光固化材料体系 168
9.4.5 光固化3D打印材料体系的关键性能参数 173
9.5 挑战与发展趋势 175
参考文献 175
思考题 176

第10章 双光子吸收材料及其应用 177
10.1 双光子吸收现象 177
10.1.1 非线性光学现象 177
10.1.2 双光子吸收现象概述 178
10.2 双光子吸收效应的应用 179
10.2.1 光限幅效应 179
10.2.2 双光子激射与双光子荧光 182
10.2.3 双光子信息存储 185
10.2.4 双光子动力疗法 187
10.2.5 双光子微纳制作 189
10.3 强双光子吸收材料 192
10.3.1 分子内电荷转移 193
10.3.2 共轭体系 193
10.3.3 分子结构对称性 195
10.3.4 拓扑结构分子 196
10.4 双光子性能测试 204
10.4.1 激光产生原理 204
10.4.2 激光器的分类 205
10.4.3 双光子性能测试方法 206
10.5 双光子研究最新进展 209
参考文献 212
思考题 212