复合绝缘层交流薄膜电致发光显示屏的综合设计

本文从交流薄膜电致发光(ACTFEL)显示屏的稳定性与可靠性角度出发,兼顾其发光亮度以及驱动电路对屏的RC响应的要求,对ACTFEL矩阵屏的结构进行了综合优化设计.从理论上分析了复合绝缘层SiO₂/Ta₂O₅击穿方式的转变条件并计算了其合理的厚度比例及ZnS:Mn发光层的厚度和衬底ITO方块电阻的取值范围.通过实验对理论结果进行了验证,并在理论设计的指导下研制了640×480(10英寸)ZnS:MnACTFEL单色计算机终端显示器.     

电致发光显示究研动向

继粉末电致发光(注:以下电致发光均略写为EL)显示器件之后,1968年美国贝尔研究所研制出不同发光机理的高亮度薄膜EL器件,引起了广泛的注意。这种器件,是在ZnS中掺进希土类氟化物分子(TbF_3)作为发光中心,亮度达到数百尺朗伯(fL)。接着,美国Sigmatron公司又研制成硫化锌掺锰的三层薄膜EL器件,发光层背面镶有As_2S_3黑色绝缘层,提高了屏的反差。日本霞浦公司于1973年,研制成将ZnS发光层夹在Y_2O_3和Si_3N_4绝缘层间的对称型薄膜EL器件,亮度达1,500fL,     

发光学讲座第三讲 电致发光

电致发光是将电能直接转换成光能的一类发光现象.能够产生电致发光的固体材料很多,但研究得较多且能达到实用水平的,主要是化合物半导体,它包括Ⅲ-V,Ⅱ-Ⅵ和Ⅳ-Ⅳ族的二元和三元化合物.电致发光按其材料的形态分类,有粉末、薄膜和结型三类.对于结型电致发光将在发光学讲座第四讲中专门叙述.对于粉末型和薄膜型电致发光,按其驱动方式又可分为交流驱动和直流驱动.本文介绍粉末型交流和直流以及薄膜型交流和直流电致发光的材料、屏、性能、机理和应用. 一、粉末型交流电致发光 将混和在介质中的粉末状ZnS 发光材料置于两个平行的平板电极间,…     

LED多功能变色矩阵显示装置软件设计

本文介绍了单板计算机控制的LED多功能变色矩阵显示装置软件设计方法。本工作不但实现了LED矩阵屏的多功能变色显示而且此方法亦适用于电致发光屏、薄膜屏及其它点阵屏的显示装置。该装置可显示出红、绿、黄三种颜色的汉字、字符,图形及轨迹。     

溶胶凝胶法制备透明IZO薄膜晶体管

采用溶胶凝胶法制备了非晶铟锌氧化物(a-IZO)薄膜,并作为薄膜晶体管(TFT)的有源层制备了a-IZO TFT。研究了IZO薄膜中铟锌比对薄膜性质及a-IZO TFT器件性能的影响。结果表明:溶胶凝胶法制备的IZO薄膜经低温(300℃)退火后为非晶结构,薄膜表面均匀平整、致密,颗粒大小为20 nm左右,并具有高透过率(>85%)。IZO薄膜中的铟锌比对薄膜的电学性能和TFT器件特性影响显著,增加In含量有利于提高薄膜和器件的迁移率。当铟锌比为3∶2时,所获得的薄膜适合于作为薄膜晶体管的有源层,制备的IZO-TFT经过相对低温(300℃)退火处理具有较好的器件性能,阈值电压为1.3 V,载流子饱和迁移率为0.24 cm2·V-1·s-1,开关比(Ion∶Ioff)为105。     

吩基吡啶铍(Bepp2)配合物的高效蓝光器件

高荧光的吩基吡啶铍(Bepp2)作为发射层构成高效蓝色电致发光器件.这一由空穴注入层、空穴传输层、Bepp2发射层组成的多层器件,使用一电子传输层以获得高性能.这种器件结构,最大亮度达6 200cd·m-2、电致发光效率1.3 cd/A(0.71 lm/W),吩基吡啶铍(Bepp2)的电致发光光谱峰值在451 nm.这些初步的结果表明配合物铍应用于电致发光是非常有前景的材料.在化学方面的进一步考察和新的羟苯基吡啶金属配合物电致发光器件的优化也在进行中.     

Ⅱ-Ⅵ族化合物薄膜电致发光

电致发光薄膜是平板显示器的重要材料之一,我们从研究ZnS:Mn,Cu直流电致发光薄膜的大面积稳定发光开始,首次将稀土离子引进直流电致发光薄膜,实现了各色的直流电致发光,并研究其激发机理、过热电子的能量分布、稀土离子的碰撞截面和稀土离子发光中心在晶格中的位置等。在国内首先研制成功ZnS:Mn交流电致发光薄膜计算机终端显示器,并扩大面积到640×480像素(对角线10英寸)。为了实现彩色化显示,研制出稀土离子掺杂的各色交流电致发光薄膜。研究不同稀土离子在薄膜中的浓度猝灭,以便提高薄膜的发光亮度。在致力于实现彩色的过程中,首要的任务是提高蓝色电致发光薄膜的亮度和探索新的蓝色电致发光薄膜材料:从ZnS:TmF₃到CaS:TmF₃,发光亮度有了很大的提高;使SrS:Ce薄膜蓝色电致发光的亮度超过1000cd/m²;同时探索纳米Si和非晶Si/SiO₂超晶格结构的蓝色电致发光。成功地实现了ZnS:Mn/SrS:Ce白色电致发光和SrS:HoF₃三基色线谱发射的白色电致发光,发光亮度也超过1000cd/m²。     

基于空穴注入层摩擦定向的偏振蓝光聚合物电致发光器件

研究了利用摩擦空穴注入层3,4-乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)作为定向层实现聚芴(PFO)薄膜的偏振电致发光,蓝光的色坐标为(0.20,0.21).从聚合物薄膜的紫外可见吸收和光致发光偏振特性,研究了不同定向层摩擦强度、退火温度以及退火时间下PFO薄膜的二向色性,并证明退火温度是决定器件偏振性能的关键因素.当摩擦强度为25 mm退火温度和时间分别为200℃和30 min时,得到较好的偏振性能,器件的电致发光偏振率约为3. 关键词： 偏振发光 摩擦定向 聚合物电致发光 空穴注入层     

SnO_2/p~+-Si异质结器件的电致发光:利用TiO_2盖层提高发光强度

通过在重掺硼硅(p+-Si)衬底上溅射SnO2薄膜并在O2气氛下800℃热处理形成SnO2/p+-Si异质结.基于该异质结的器件可在低电压(电流)驱动下电致发光.进一步地,通过在SnO2薄膜上增加TiO2盖层,使器件的电致发光获得显著增强.这是由于TiO2盖层的引入,一方面使SnO2薄膜更加致密,减少了非辐射复合中心;另一方面TiO2较大的折射率和合适的厚度使SnO2薄膜电致发光的出光效率得到提高.     

射频磁控溅射低温制备非晶铟镓锌氧薄膜晶体管

利用射频磁控溅射技术室温制备了铟镓锌氧(IGZO)薄膜,采用X射线衍射(XRD)表征薄膜的晶体结构,原子力显微镜(AFM)观察其表面形貌,分光光度计测量其透光率。结果表明:室温制备的IGZO薄膜为非晶态且薄膜表面均匀平整,可见光透射率大于80%。将室温制备的IGZO薄膜作为有源层,在低温(<200℃)条件下成功地制备了铟镓锌氧薄膜晶体管(a-IGZO TFT),获得的a-IGZO-TFT器件的场效应迁移率大于6.0 cm2.V-1.s-1,开关比约为107,阈值电压为1.2 V,亚阈值摆幅(S)约为0.9 V/dec,偏压应力测试a-IGZO TFT阈值电压随时间向右漂移。     

彩色有机薄膜电致发光及动态矩阵显示

研究了绿色、红色、蓝色和白色4种有机薄膜电致发光器件.通过掺杂得到了高稳定性的绿色及红色器件,绿色器件的半寿命达14000小时(初始亮度100cd/m²),红色器件的半寿命为7500小时(初始亮度50cd/m²).还研究了具有空穴锁定层及非锁定层的多种不同结构和材料的蓝色及白色器件.研究表明无论蓝色还是白色器件,具有空穴锁定层的器件稳定性较差,老化过程中界面势垒的变化很大.非锁定层的蓝色及白色器件中,新材料JBEM比DPVBi有更优越的性能.JBEM构成的蓝色器件的半亮度寿命为1035小时(初始亮度100cd/m²).由JBEM构成的白色器件中,由蓝色及红色掺杂在同一层的器件得到最好的稳定性,其半亮度寿命为2800小时(初始亮度100cd/m²),而且它具有发光颜色不随电流变化而变化的特点.在稳定性改善的基础上研制成功96×60线,分辨率为2线/mm的绿色及白色矩阵显示屏,还利用选择蒸发的方法制造了彩色矩阵屏,设计和研制了驱动及控制电路,实现了动态显示.     

8-羟基喹啉铝电致发光薄膜的电学特性

用真空蒸发沉积方法制备了一种由8-羟基@4铝(发射层)/二胺(空穴输运层)双层有机膜构成的直流薄膜电致发光(EL)器件。获得了发射峰位于520um的绿色EL.EL光谱极相似于8-羟基喹啉铝粉末的光致发光(PL)光谱。发现当首次对该器件结构施加正向偏压激发电致发光时,出现一个形成过程。实验发现与电致发光形成过程相对应的转变电压可能同有机薄膜的品质及电极蒸发条件有关。     

用稀土金属铽的有机配合物Tb(acac)2(AA)phen做发光层的电致发光薄膜的研究

研究了稀土铽的有机配合物(Tb(acac)2(AA)phen的光致发光特性,用Tb(acac)₂(AA)phen做发光层,分别用N,N’-双(3-甲苯)-N,N’-二苯联苯胺(TPD)和聚乙烯基咔唑(PVK)做空穴传输层研制了有机电致发光薄膜器件,研究了它们的电致发光特性.     

硅基掺铒二氧化钛薄膜发光器件的电致发光:共掺镱的增强发光作用

在我们以前的工作(Zhu C, Lü C Y, Gao Z F, Wang C X, Li D S, Ma X Y, Yang D R 2015 Appl.Phys.Lett.107 131103)中,利用掺铒(Er)二氧化钛薄膜(TiO_2:Er)作为发光层,实现了基于ITO/TiO_2:Er/SiO_2/n~+-Si结构的发光器件的Er相关可见及近红外(约1540 nm)电致发光.本文将镱(Yb)共掺入TiO_2:Er薄膜中,显著增强了Er相关可见及近红外电致发光.研究表明,一定量Yb的共掺会导致TiO_2:Er薄膜由锐钛矿相转变为金红石相,从而使得Er~(3+)离子周围晶体场的对称性降低.此外,Yb~(3+)离子比Ti~(4+)离子具有更大的半径,这使TiO_2基体中Er~(3+)离子周围的晶体场进一步畸变.晶体场的对称性降低及畸变使得Er~(3+)离子4f能级间的跃迁概率增大.由于上述原因,Yb在TiO_2:Er薄膜的共掺显著增强了相关发光器件的电致发光.     

金刚石薄膜电致发光研究

报道了金刚石薄膜电致发光现象.为进一步提高金刚石薄膜蓝区电致发光强度,分别采用了硼氮双掺杂法和稀土掺杂法制备出了金刚石薄膜电致发光器件,并采用低电容率的本征金刚石薄膜和氧化硅薄膜为绝缘层的夹层式器件结构.研究结果显示:采用稀土铈掺杂可以有效地提高金刚石薄膜蓝区电致发光强度,其蓝区最大电致发光强度可达3.5 cd/m2;采用低电容率绝缘膜的夹层式结构,能有效地提高电子进入发光层时的能量,并有助于提高器件发光的稳定性和发光寿命.     

Ce~(3+)注入掺杂金刚石薄膜蓝区电致发光研究

采用微波等离子体化学气相沉积设备在高掺杂硅衬底上沉积了一层金刚石薄膜,然后采用离子注入法在金刚石薄膜中注入不同剂量的Ce3+,从而制备出了Ce3+掺杂的金刚石薄膜.研究了其电致发光特性,得到了发光主峰位于蓝区(476 nm和435 nm处)的光发射.实验中发现随着Ce3+注入剂量的增加,电致发光强度也随之增加.     

高负偏光照稳定性的溶液法像素级IZTO TFT

采用溶液法制备了铟锌锡氧化物(indium-zinc-tin-oxide, IZTO)有源层薄膜和铪铝氧化物(hafnium-aluminum oxide, HAO)绝缘层薄膜,并成功应用于背沟道刻蚀结构(back-channel etched, BCE)IZTO薄膜晶体管(thinfilm transistor, TFT)像素阵列.利用N2O等离子体表面处理钝化IZTO缺陷态,提升溶液法像素级IZTO TFT器件性能,特别是光照负偏压稳定性.结果表明,经N2O等离子体处理后,器件饱和迁移率提升了接近80%,达到51.52 cm~2·V^–1·s^–1.特别是3600 s光照负偏压稳定性从–0.3 V提升到–0.1 V,满足显示驱动的要求.这进一步说明经N₂O等离子体处理后能够得到良好的溶液法像素级IZTO TFT阵列.     

低温原子层沉积氧化铝作为有机电致发光器件的封装薄膜

为了克服传统的原子层深沉积反应温度高于有机材料的玻璃化温度对有机电致发光器件性能产生破坏的缺点,使用低温原子层沉积的方法沉积了Al2O3薄膜,成功地实现了对OLED的薄膜封装。实验中为了抑制环境温度对ALD薄膜均匀性的影响,增加了每个反应周期的抽气时间,从而可以充分地排出反应副产物,抑制了空位的形成,使得薄膜具有较高的均匀性和致密性。微观形貌分析、钙测试以及寿命测试表明,通过增加ALD的PGT,低温制备的薄膜与高温制备的薄膜的均匀性差别较小,且制备过程对OLED器件的光电性能无明显影响。低温制备的薄膜水汽透过率(WVTR)可以达到8.6×10-4g/(m2·d),能够有效地提高有机电致发光器件的寿命。     

PC-EL型X射线固体图象增强屏

一、概 述 目前,一些国家的科技人员正在积极研制来用光电导材料(以下简记为PC)和电致发光材料(以下简记为EL)制备PC-EL型X射线固体图象增强屏.在表1中,列举了固体图象增强屏与其它的X射线显象装置如普通萤光屏、增强管电视系统以及胶片的特点.固体增强屏除了响应速度慢不能用于快速移动的对象之外,其余的性能都是可取的.它的分辨率可以比普通萤光屏及增强管电视显示器高出2—3倍,对比度γ值高出2-4倍,亮度比普通萤光屏大10—50倍.此外,它重量轻,容易操作,价钱便宜. 北京师范学院半导体器件厂在冶金工业部有色金属研究院和北京环境保护…     

卟啉掺杂MEH-PPV的发光性能

研究了在聚(2-甲氧基,5-(2′乙基-己氧基)-对苯乙炔)(MEH-PPV)中掺杂不同质量分数的四对甲基苯基卟啉(TTP)薄膜材料的光致发光和电致发光性能,结果表明,在这个复合体系中存在着从MEH-PPV到TTP的Frster能量转移,从而导致了强的TTP的饱和红光发射。另一方面,在电致发光中TTP的发射除了来自于从MEH-PPV的能量转移外,还来自于自身对载流子的捕获,TTP掺杂的MEH-PPV组成的薄膜复合材料的光致发光和电致发光过程遵循不同的机理。