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.     

粉末厚膜(交)直流电致发光(DCEL)平板显示器

我国是继英国之后世界上第二个独立自主研究并全面掌握DCEL技术的国家，其基本技术已赶上英国，达到世界先进水平，近年来，我国在DCEL核心关键技术－－包铜和形成工艺方面又开发出独特的新工艺，使生产效率和DCEL显示器最大单元发不面积均提高十至几十倍，彻底克服了对产业化的严重制约，处于世界领先水平。我国首先发现并深入研究了DCEL器件的ACEL特性，其ACEL发光亮度在市电工作条件下比传统ACEL器件提高十倍以上。深入地研究了DCEL形成过程的物理图像和机制。亮度衰减特性；发光区的成因及其随机性；DCEL器件在交流（AC）电压下的光电特性等。1985年完成世界上首台计算机控制大面积（1m^2）镶嵌式DCEL终端显示器，并成功用于全国人大常委会会务信息显示；同年还完成我国首台高分辨率便携式固体平板化DCEL微机终端显示器，利用DCEL器件的ACEL特性还成功开发出多种非矩阵DCEL显示器。     

直流电致发光(DCEL)器件在交流(AC)电压下的I-V,B-V和B-I特性

本文研究了DCEL器件在AC条件下的电流-电压(I-V),亮度-电压(B-V)和亮度-电流(B-I)特性.提出了在不同激发条件下的I-V,B-V和B-I的经验公式.证明了DCEL器件在AC条件下按激发条件可分为三个负载区:容性负载区,电阻负载区和混合负载区.在不同的负载区DCEL器件呈现完全不同的光电特性.证明了在不同负载区工作时磷光粉层内电场分布和电子能量分布截然不同.分析了上述特性的原因.证明了老化和形成过程具有同样的物理机制,老化是形成过程的继续.     

直流电致发光器件在脉冲电压激发下光电特性的测量

我们用单极性脉冲电压激发ＺｎＳ－Ｍｎ，Ｃｕ粉未发光器件并测量了光电特性。研究了不同形成电压下脉冲电流同脉冲电压的关系；过电压激发下积分亮度的变化；积分亮度同激发脉冲的频率和占空比的关系。我们也测量了一个脉冲期间在发光器件年的瞬态电压变化，看到了负阻效应。     

ZnS:Mn,Cu粉末直流电致发光(DCEL)器件在交流(AC)电压下的频率特性

本文研究了DCEL器件在AC条件下,亮度、效率、有功电流、无功电流及损耗角正切与频率的关系.指出了发光区有效电场强度、发光区的宽度及电压分配系数等都是与频率有关的物理量.证明了有功电流和损耗角正切随频率的变化可分为两个区,在低于1kHz的低频区,有功电流和介质损耗分别以漏导电流和漏导损耗为主,可称为漏导电流区.在大于1kHz的高频区,有功电流中与各种松弛极化形式有关的吸收电流占主导且随频率增加较快.与其相关的,和各种极化有关的介质损耗急剧增加并超过漏导损耗而成为损耗的的主要成分,从而导致发光效率下降.这一区域可称为吸收电流区.     

形成电压对直流电致发光(DCEL)器件在交流(AC)条件下亮度和寿命的影响

实验结果表明,不同形成电压的样品的起始亮度和工作寿命按高低的排列顺序随工作电压的增加表现出有规律的变化。还发现形成电压不问的DCEL器件在AC条件下的发光特性随工作电压的提高逐渐趋向一致,形成电压的影响逐渐消失。这一现象被解释为是由于在AC条件下也存在类似于在直流(DC)条件下的形成过程,即Cu+迁移过程。老化过程也是形成过程的继续。     

Ⅱ一Ⅵ族粉末直流电致发光材料(DCEL)国外研究情况

1954年Zalm首次发现了直流电致发光(DCEL)现象,但是在1966年前DCEL材料并未引起人们的注意,研究工作也很少.当时,DCEL材料亮度低,激发电压高,发光只限于个别颗粒,半寿命极短以致难于进行定量的测量.     

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     

会务信息的电致发光矩阵大屏幕显示

本文概述了长春物理研究所为人民大会堂研制的交流(AC)、直流(DC)电致发光(EL)矩阵大屏幕会务信息显示的结果。其中,ACEL矩阵屏幕尺寸为2.5×3m2,由30块0.46×0.46m2的单元屏拼接而成。平均亮度20尼特,对比度10:1;DCEL矩阵屏幕为:1m2,行列数120×144,平均亮度45尼特,对比度大于10:1。在环境照度60lux条件下,观察距离分别为65m、20m。并从分析EL矩阵的显示特性出发,阐明了显示系统的设计要点,控制、匹配电路和亮度、对比度的关系;还给出了部分驱动电路结构和系统的应用结果。     

ZnOEP:Alq3掺杂体系的电致发光

采用八乙基卟啉锌（2,3,7,8,12,13,17,18,－octaethyl-21H23H-porphine zinc,ZnOEP）掺杂八羟基喹啉铝为发光层,在不同的掺杂浓度下,制备了结构为ITO/TPD/ZnOEP:Alq3/Alq3/Mg:Ag的多个器件,并测试了们的发光光谱、亮度－电流曲线以及亮度对时间的响应特性。结果发现,当ZnOEP掺杂浓度从05%变化到15%时,器件的发光光谱明显不同,可以分别得到从橙黄色到红色等不同发光颜色的器件,器件发光效率也从0.96cd/A变化到0.14cd/A。上述现象可由ZnOEP的自吸收和浓度猝灭效应来解释。另外,器件的驱动特性表明,Alq3和ZnOEP之间可能存在的能量传递过程。     

ZnS:Mn DCEL器件发光机理及老化特性的研究

本文在以前实验工作和理论研究的基础上,首次提出了一种新的直流电致发光机理的物理模型——表面空间电荷层模型。此模型完满地解释了器件的有关特性和实验曲线,并且提出了进一步改善DCEL器件性能的方法。     

粉末DCEL发光区的随机性

粉末DCEL屏(夹心式)的发光区是在紧靠阳极的一个很薄(大约1μm)的区域内,这是至今所有研究者一致的结论。本文作者在实验中证实,粉末DCEL屏的发光区位置具有随机性,通常它可出现在任何难以预料的位置上,比如在靠近阴极或者在发光粉层中间以及靠近阳极,甚至同时在所有上述位置上出现,也有时发光区占据整个的发光粉层。实验还证实,发光区的位置与形成方式,电极材料,电压极性,发光材料和屏的结构等因素有关,发光区出现在紧靠阳极的区域只是一种特定条件下的结果。文章讨论了发光区形成的原因及其规律性,认为发光区的位置取决于发光粉层内电位分布不均匀性的具体情况。     

粉末DCEL发光区的随机性

粉末DCEL屏(夹心式)的发光区是在紧靠阳极的一个很薄(大约1μ)的区域内,这是至今所有研究者一致的结论.本文作者在实验中证实,粉末DCEL屏的发光区位置具有随机性,通常它可出现在任何难以予料的位置上,比如在靠近阴极或者在发光粉/介质层中间以及靠近阳极,甚至同时在所有上述位置上出现,也有时发光区占据整个的发光粉/介质层.     

脉冲激发下粉末直流电致发光(DCEL)矩阵显示屏的电光特性

ZnS:Mn、Cu粉末DCEL矩阵显示器件是一种新型平板发光显示器件.目前,只有英国达到了实际应用的水平,并有商品出售,其它国家尚处于研制阶段.我国对这种显示器件的研究已有十多年的历史,目前,已达到实际应用的水平.本文主要讨论我国研制的粉末DCEL矩阵显示器件在实际应用方面的电—光测量.实验所提供的数据,可供应用参考.     

ZnS:Mn,Cu粉末DCEL器件表面态能级的研究

本文首次利用热激电流(TSC)法测量到两个出现于ZnS颗粒表面的陷阱能级(ΔEt1=0.64eV,ΔEt2=0.89eV),而且随着DCEL屏形成程度的提高(形成电压升高,形成时间延长),其表面陷阱的浓度将随之增大。我们认为,产生表面能级ΔEt1和ΔEt2的原因可能是由于形成过程中,Cu+离子从ZnS颗粒表面迁移走后颗粒表面又吸附了不同的氧离子(O-和O2-)所致。     

DCEL材料的包铜新工艺

通过包铜过程的分析,了解到包铜反应主要是表面化学吸附反应,ZnS颗粒表面状况对生成的CuxS性质影响很大,据此设计了淬火包铜工艺,并得到形成功率较低,抗老化性能好的DCEL粉.本文初步分析了淬火生成的CuxS相,认为它的初态处于一种高度无序状击,经一段时间可自然发生某种相变.新相比较稳定,从而可能抑制由Cu+迁移造成的老化.     

ZnS:Cu,Nd,Cl薄膜电致发光出现受激发射的可能性

ZnS:Cu,Nd,Cl具有很好的直流电致发光,而且钕离子是一个稳定的发光中心,加之薄膜发光器件有两个平行电极,可以形成一个谐振腔.本文探讨了ZnS:Cu,Nd,Cl薄膜电致发光出现受激发射的可能性.在实验上发现,来自4F3/2到4I9/2和4I11/2能级之间的跃迁中某些谱线强度随外加电压的增加而非常迅速地增加,这很可能是能级之间出现粒子数反转,并在适当谐振条件下产生了受激发射.     

新结构电致发光薄膜器件各层的优化

本文比较了以SiO为预热层和以SiO2/Y2O3、SiO2/Ta2O5为复合预热层的新结构器件的发光亮度和传导电流,并拟合出这三种器件热电子能量,得出以SiO为预热层的新结构器件的热电子能量和发光亮度最高,比较了以SiO2和ZnS分别作加速层对发光和传导电荷的影响,得出在提高注入电荷方面,以ZnS做加速层优于SiO2做加速层；在提高热电子能量和发光亮度方面,以SiO2做加速层要好于ZnS做加速层。