有机薄膜电致发光的形成过程

近些年,有机薄膜电致发光(Organic Thin Film Electroluminescent-OTFEL)器件的发展非常迅速[1,2,3]。由于它易于实现大面积彩色显示,成为发光研究中的热点。目前研究工作面临的最大问题是器件的稳定性。通常,OTFEL器件在空气中的老化速度很快。连续工作时,器件发光的时间约几个小时。在恒定电流驱动下,器件的亮度从快到慢持续下降,同时驱动电压逐渐上升,说明器件的老化伴随着电阻的增大。在研究OTFEL器件老化机制的过程中,我们发现了一种非常有意义的现象:器件在恒定脉冲电压驱动下,随驱动时间的增加,初始亮度经过一个短暂上升的过程。     

以陶瓷厚膜为绝缘层的红色ZnSvSm,Cl电致发光器件

报道采用高介电常数的陶瓷厚膜作绝缘层、ＺｎＳｖＳｍ , Ｃｌ作为发光层的红色薄膜电致发光器件。测量了器件的电致发光光谱和亮度电压曲线, 研究了发光机理和效率电压等特性。制备的器件在市电频率驱动下１６ Ｖ启亮, 最大亮度为１８．４ ｃｄ／ｍ ２, 最大效率为０．０６ ｌｍ ／Ｗ。     

以陶瓷厚膜为绝缘层的红色ZnS:Sm,Cl电致发光器件

报道采用高介电常数的陶瓷厚膜作绝缘层、ＺｎＳ：Ｓｍ,Ｃｌ作为发光层的红色薄膜电致发光器件。测量了器件的电致发光光谱和亮度电压曲线,研究了发光机理和效率电压等特性。制备的器件在电驱动下１６Ｖ启亮,最大亮度为１８．４ｃｄ／ｍ＾２,最大效率为０．０６１ｍ／Ｗ。     

彩色PDP中荧光粉发光色坐标的测量方法研究

等离子体显示器已成为平板显示领域主要发展方向之一。在等离子体显示器上测得的色坐标包含了两部分：一部分是荧光粉在PDP器件中发光色的色坐标，一部分是PDP工作时气体放电的色坐标。在PDP屏的制作过程中，荧光粉经历了浆料制备、干燥、烧结以及老炼等工艺过程。因此，荧光粉在PDP屏上表现出的色坐标比起荧光粉体来说会产生一些变化。本文以测量PDP中荧光粉发光色坐标为目的，提出了一种用单色PDP屏色坐标、亮度和同结构下气体放电色坐标、亮度来获得荧光粉在PDP屏中色坐标和亮度的方法，设计制作了测试PDP屏三基色荧光粉发光色坐标所用的单色试验屏。用CRT ColorAnalyzer（CA－100）时PDP屏和PDP屏上气体放电产生的亮度和色坐标都进行了测量，根据合成颜色的在刺激值与二种已知颜色的在刺激值具有线性叠加关系，计算出了荧光粉在PDP器件中的色坐标和亮度。同时，用WGD－3型组合式多功能光栅光谱仪对PDP屏和气体放电的发光光谱进行了测量，用计算机将测得的发光光谱在同波长下相减，从而获得了荧光粉在PDP中的发光光谱。结果表明绿粉和蓝粉的色坐标变化较大，而红粉变化较小，使得PDP白场色温向较低的方向变化。绿粉和蓝粉的发光谱线的半峰宽与原粉比较都有减小，峰值发光强度也减小了，绿粉的峰值发光波长从526nm变至523．4nm。     

ZnS:Mn、Cu粉末直流电致发光器件直流和交流电致发光一致性的研究

本文研究了粉末直流电致发光(DCEL)器件在直流(DC)和交流(AC)电压下光电特性的关联和区别及其物理机制. 实验发现,在DC和AC条件下DCEL器件的阻抗特性之间没有任何有规律的关联,而AC条件下的激发电流I_A和亮度B_A以及DC条件下的亮度B_D和发光效率η_D四个参量之间则表现出某种程度的一致性,但AC条件下的发光效率η_A与上述四个参量之间却表现出某种相反和相对立的关系. DCEL器件的光电特性具有强烈非线性和对电压方向的非对称性.正半周(或DC条件下)DCEL器件是在高电场和低电流激发下的发光.对发光起主要作用的是电场强度.在负半周时则是低电场和大电流激发下的发光.对发光起主要作用的是激发电流而不是电场强度.在AC条件下依材料、工艺、形成条件和工作电压的不同,DCEL器件可能更多地显示出正半周,负半周或两半周综合的光电特性.上述观点可以解释本文的实验结果.     

MEH-PPV/ZnO纳米晶无机有机复合电致发光器件的研究

以Ⅱ一Ⅵ族无机半导体ZnO纳米颗粒为电子传输层,MEH-PPV为空穴传输层兼发光层,得到的电致发光器件比单层MEH-PPV器件的发光亮度和效率都明显提高。器件结构为ITO／MEH-PPV／ZnO／Al的电致发光光谱同单层PPV器件的光谱出现了不同,在620nm处出现了一个小的发光峰,应该是ZnO的发光。另外,双层结构器件的启亮电压由单层器件的9V降到了4V左右。由I-V曲线及发光光谱可判断出发光区域应在MEH-PPV／ZnO界面处,并且复合区域可能随着电压的变化而变化。     

发光及显示器件光电特性测试系统设计

为了提高发光及显示器件光电特性测量实验的智能化程度,减小人为误差,并考虑工作温度对其光电特性的影响,设计了一种能够自动、同步测量发光体亮度、温度、伏安特性和寿命的系统。系统主要由LS-110型亮度计、GPD-3303型电源、自制的温度测量模块及测量软件四部分组成。基于实验室虚拟仪器工程平台,利用亮度计对器件的亮度进行测量,利用单片机和温度传感器对器件的温度进行测量,通过上位机程序控制电源步进输出、读取实际输出电流值和电压值,并将采集到的数据发送到上位机,实时绘制出了亮度-电压、电流-电压、温度-电压、亮度-温度、电流-温度、亮度-电流特性曲线。系统目前可以同时对器件的亮度、温度和伏安特性进行自动测量和直观显示,并且具备自动保存数据和图像的功能,实现了发光及显示器件光电特性测量的智能化,具有综合性强、精确度及自动化程度高、操作简易等特点。     

无机厚膜发光器件绝缘层的研究

采用丝网印刷技术,在Al2O3陶瓷基板上印刷、高温烧结内电极及绝缘层,制备出陶瓷厚膜基板,进而制备了新型厚膜电致发光显示器(TDEL)。整个器件结构为陶瓷基板/内电极/厚膜绝缘层/发光层/薄膜绝缘层/ITO透明电极。研究不同结构的无机厚膜发光器件对器件性能的影响,并对器件的亮度—电压、亮度—频率进行测量。结果显示绝缘层在无机发光器件中不是单纯的保护作用,它对器件的性能有十分重要的影响。主要是对注入电子的加速作用,从而提高发光亮度。绝缘层本身对无机厚膜发光器件的发光机理没有关系。     

MEH-PPV固态阴极射线发光动力学研究

在分层优化基础上，用MEH-PPV和SiO2复合制成夹层结构器件，在交流电压的三个区域下 ，表现出不同的发光.在电压较低时得到了红色发光，电压较高时得到了蓝色发光，电压的中间区域为两种发光的叠加.这两种发光都是源于SiO2中加速电子直接碰撞激发有机发光层而引起的固态阴极射线发光.通过对器件光学特性的研究，分析了光谱变化的范围及规律.     

ZnS:Mn、Cu粉末直流电致发光器件直流和交流电致发光一致性的研究

本文研究了粉末直流电致发光(DCEL)器件在直流(DC)和交流(AC)电压下光电特性的关联和区别及其物理机制.实验发现,在DC和AC条件下DCEL器件的阻抗特性之间没有任何有规律的关联,而AC条件下的激发电流IA和亮度BA以及DC条件下的亮度BD和发光效率ηD四个参量之间则表现出某种程度的一致性,但AC条件下的发光效率ηA与上述四个参量之间却表现出某种相反和相对立的关系.DCEL器件的光电特性具有强烈非线性和对电压方向的非对称性.正半周(或DC条件下)DCEL器件是在高电场和低电流激发下的发光.对发光起主要作用的是电场强度.在负半周时则是低电场和大电流激发下的发光.对发光起主要作用的是激发电流而不是电场强度.在AC条件下依材料、工艺、形成条件和工作电压的不同,DCEL器件可能更多地显示出正半周,负半周或两半周综合的光电特性.上述观点可以解释本文的实验结果.     

MA0.6Cs0.4PbBr3钙钛矿发光二极管瞬态电致发光研究

为研究钙钛矿材料的发光特性和机理,制备了稳定的MA_(0.6)Cs_(0.4)Pb Br_3钙钛矿发光二极管,通过瞬态电致发光测试,分析了器件在脉冲电压下的电流和发光曲线。MA_(0.6)Cs_(0.4)Pb Br_3发光二极管在恒定的电流密度10 m A·cm~(-2)下,亮度从最大值衰减至一半持续时间超过30 min,保证了瞬态测试的准确性。在0.1～20 ms脉宽测试中,器件发光效率随时间增加,断电后有反向电流;在5.5～8.0 V的脉冲幅值测试中,低电压的亮度最先达到饱和;在0～2.0 V基准电压测试中,高基准电压时亮度值更低。分析瞬态测试结果,发现离子迁移(MA~+,Br~-)导致钙钛矿层的界面附近发生能带弯曲,使得载流子注入减弱,同时抑制了激子的离化,提高了激子复合几率。     

利用瞬态电致发光方法研究有机电致发光器件内部电荷行为

利用自主搭建的瞬态电致发光测量系统,连续施加两个电压相同的矩形脉冲作为器件驱动电压并且两个矩形脉冲之间存在一定的时间间隔,通过测量器件的瞬态EL和瞬态电流,从而分析研究器件内部电荷存储行为和发光过程。之前的研究发现了m-MTDATA∶3TPYMB混合发光层是激基复合物的发光,并且发现了其较长延迟发光是因为空穴传输层和电子传输层内储存的电荷再复合造成的。制备了以m-MTDATA∶3TPYMB(1∶1)混合层作为发光层、m-MTDATA作为空穴传输层、3TPYMB作为电子传输层的一组器件,通过对器件瞬态EL的分析,发现在第二个脉冲驱动下器件的EL强度稳定值比第一驱动驱动下的EL强度稳定值大,且第二脉冲的EL强度稳定值与第一脉冲EL强度稳定值的比值随通过器件的电流增大而减小,实验还发现第二脉冲撤销时的延迟发光衰减速度要比第一脉冲撤销时的快,这是由于第二脉冲撤销时发光层内极化子(电荷)对激子的猝灭(TPQ)比较严重。     

绿色陶瓷厚膜电致发光器件研究

报道了采用高介电常数的陶瓷厚膜作绝缘层、ＺｎＳ：Ｅｒ,Ｃ１作为发光层的绿色薄膜电致发光器件（ＣＴＦＥＬ）。器件结构为陶瓷基片／内电极／陶瓷厚膜／发光层（ＺｎＳ：Ｅｒ,Ｃ１）／透明电极（ＺｎＯ：Ａ１）。制备的器件在市电频率驱动下发出明亮的绿光,测量了器件的电致发光（ＥＬ）光谱和亮度－电压曲线,研究了发光机理和效率－电压等特性。     

彩色发光涂料的光学测量

彩色发光涂料是一种高光效、长余辉的光致发光材料。当对其进行光学测量时,为避免因激发光被探测器接收而对测量结果产生的影响,提出在实验中如何设定特殊的装置,从而保障对发光涂料的光学特性进行有效的测量。根据光度学理论中有关照度和发光亮度的关系,通过实验对三种不同的彩色发光涂料在同样光照条件下的亮度测量,同一种发光涂料在不同颜色光照下的发光亮度比较,以及在彩色发光涂料的亮度衰减情况给出了测量的结果。     

一种白光有机电致发光器件的制备

通过对器件结构的优化设计，提高了白光电致发光器件中蓝光成分的发光效率，从而得到了一种较为理想的有机白光电致发光器件。驱动电压为5V时，电流密度J=0．5mA／cm^2，器件的效率达到最大，流明效率为1．92 lm／W，此时器件的发光亮度接近20cd／m^2。色坐标为(x=O．317，y=0．328)。非常接近白光等能点．是色度很好的白光。并且在很大范围内，色度随器件的驱动电压或电流变化不大，当驱动电压变化至15V时。f=232mA／cm^2，色坐标变化至(x=0．338，y=O．353)。在电压为22V时，器件的亮度达到最大，为17 000cd／m^2。此外器件结构相对简单。器件制备的可重复性得到很大程度的改善。     

一种特殊结构的金刚石薄膜电致发光器件

蓝色波段电致发光器件的研究是近年来光电子和材料科学研究领域最引入注目的研究课题之一。文章作者分别利用脉冲激光淀积设备和微波等离子体化学气相沉积设备制备了不同结构的高质量掺杂金刚石薄膜电致发光器件，并对其发光光谱特性，频率特性以及发光强度与杂质浓度及激发电压的依赖关系进行了研究，发现了金旬石薄膜紫外线的发光现象，取得了一系列有价值的结果。     

低压驱动薄膜电致发光特性及其机理的研究

采用低电阻率为Ｔａ２Ｏ５／ＳｉＯ２，Ｔａ２Ｏ５／Ａｌ２Ｏ３复合层制备了出低压驱动Ｚｎｓ：Ｍｎ薄膜电致发光器件，它的阈值电压在４０Ｖ以下，当驱动电压为６０Ｖ，频率为５０Ｈｚ，发光亮度在２００ｃｄ／ｍ＾２以上，这种器件具有其独特的亮度－电压特性和电荷存储量－电压特性，利用空间电荷限制电流模型分析了发光层中空间电荷，电场强度在这种低压驱动电致发光器件发光层中的分布特性，并对低压驱动薄膜电致发光机理，亮度     

粉末材料的场致发光(1)

1.场致发光的基本现象及一般原理 (1)交流激发下的场致发光 用于交流激发的粉末场致发光材料主要是ZnS:Cu之类材料。 交流场致发光的亮度和所加电压的关系符合经验公式: B=B_0exp[-(V_0/V)~(1/2)] 其中B为亮度,V为外加电压,B_0和V_0为和电压无关的常数。从这个经验公式可以知道,亮度是随电压的增大超线性增加的。B_0和V_0与温度、电压的频率,所用的发光粉,发光屏的结构有关。频率越高,温度越     

有机薄膜电致发光器件结构与发光特性的研究

从有机电致发光薄膜的发光机理出发，通过以Ａｌｑ薄膜器件、ＰＶＫ为空穴传输层和Ａｌｑ为发光层的双层 及ＰＶＫ掺荧光材料Ｐｅｒｙｌｅｎｅ的双层薄膜器件的研制，从器件的电致姚谱、电流密度－电压特性、亮度－电压特性的曲线的测试结果，计算分析了器件的流明效率、量子效率，并对有机薄膜电致发光器件的结构与发光特性之间的关系进行研究，利用能级理论分析了器件的姚特性随器件的结构不同所具有的规律。实验表明，加入ＰＶＫ     

电致发光衰减测量系统的搭建及应用

发光衰减是发光的重要过程,测量发光寿命对研究发光机理十分重要,但传统研究在概念和方法上存在两个差错：(1)概念上认为衰减等同于激发态数目的减少,而忽视了衰减是发光强度的下降,两者是不同的概念;(2)方法上基于激发态规律推导,假设的边界条件不符合实际,没有实验的支持。同时,传统方法对设备的要求很高,且只限于光致发光。为了纠正差错,降低成本,搭建了一套全新的电致发光衰减测量系统,可用于所有可以周期激发的发光类型。从能量转换原理出发,采用周期激发,用脉冲间隔时间作为时间尺度来度量发光衰减持续的时间,通过脉冲间隔时间与发光寿命的对比,相应地发光强度有不同的变化,根据该现象简便地测量出发光寿命。基于该原理搭建的发光衰减测量系统,实验结果表明了发光强度随着激发频率,先保持不变然后逐渐下降,通过测量下折点即能够推算出发光衰减寿命,而且还发现发光衰减寿命与初始发光强度呈正相关的关系。认为发光寿命是发光强度的变化,是区别于传统研究以激发态数目为研究对象的一大创新,同时通过实验证明了发光寿命与初始亮度相关,也拓展了对发光寿命的新认识。