电致发光

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电致发光

电致发光研究

目录

摘要 ................................................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................................ II 前言 .. (1)

一、电致发光分类 (1)

1.1 结型电致发光 (1)

1.2 粉末电致发光 (2)

1.3 薄膜电致发光 (3)

二、发光器件分类 (4)

2.1 无机电致发光显示器。 (4)

2.1.1无机电致发光器件的结构 (4)

2.1.2无机电致发光应用及展望。 (6)

2.2 OLED器件 (6)

2.2.1 OLED器件的结构和原理 (6)

2.2.2 OLED发光器件结构 (7)

2.2.3 OLED发光材料的选用 (9)

2.2.4 OLED的优缺点 (10)

2.2.5 OLED器件的现状及展望 (10)

三、总结 (10)

参考文献 (12)

摘要

电致发光又可称电场发光,简称EL,是通过加在两电极的电压产生电场,被电场激发的电子碰击发光中心,而引致电子能级的跃进、变化、复合导致发光的一种物理现象。本文通过介绍结型电致发光,粉末型电致发光和薄膜型电致发光,从不同发光原理上对电致发光进行了分析和研究对比了不同类型发光的优点和缺点。而电致发光器件是基于电致发光技术的一种显示器件,本文介绍了无机电致发光和有机电致发光器件中的OLED 的发光原理,材料选用,优缺点以及电致发光器件在各方面的应用,虽然电致发光器件现在存在诸多不足,但是随着有机电致发光市场的崛起,电致发光在显示行业取得了一定的进展和市场,而且由于有机电致发光具有许多其他发光技术无法比拟的优点,OLED技术也吸引了大量的研究投入,所以技术也在不断的成熟,很多研究表明,电致发光以后将很有可能成为主流显示技术,存在于人们生产和生活的每个角落。

关键词:电致发光有机电致发光EL 器件

Abstract

Electroluminescent,it also can be called electric field shine,here we referred to as EL,it is a phenomenon when adding two electrodes with voltage and the electric field inspired light center which change energy level or combine hole and electron to produce light,This paper,through the introduction of the type electrol -uminescent,powder type electroluminescent and film type electroluminescent,through analysising and studying different principle to shine on electroluminescent we got advantages and disadvantages of different type. And electroluminescent devices is based on electroluminescent technology,this paper introduced inorganic and organic electroluminescent devices OLED and light emitting principle,material selection,advantages and disadvantages and different electroluminescent devices in all aspects of application,although electroluminescent devices now exist some shortcomings,but with organic electroluminescent market's rising,electroluminescent have made a certain progress and market,and because the organic electroluminescent has many advantages which other luminous technology did not have,OLED technology attracted a lot of notice and become more and more perfect,many studies say that electroluminescent will probably become mainstream display technology in future and exist in people in every corner of the production and life.

Key word:: Electroluminescent organic electroluminescent EL device

前言

电致发光是电场作用在发光材料上,直接产生发光的现象。它同我们熟悉的由电引起的发光规象不同。例如白炽灯,即普通的电灯泡的发光,是由电流通过灯泡里的灯丝时产生的电流热效应,使灯丝温度升高而产生的发光现象,是一种热发光。再如,日光灯的发光,是由于灯管内的气体在电场作用下电离,气体电离时产生的紫外线作用于管壁上的发光材料上,引起的发光,是一种光致发光。再如,电视机荧光屏的发光,是由于在电的作用下产生的阴极射线轰击发光材料而引起的发光,称为阴极射线致发光。还有,光机的荧光屏的发光,是由于在电作用下产生的射线作用于发光材料而引起的发光,称为射线致发光。上面谈的这几种光,虽然都是由电能转换成光能,但都要一个中间过程,即发热,或产生紫外线,或产生阴极射线,或产生射线因而属于“间接”的电引起的发光现象。这里所讲的电致发光的一个根本特点就是它不要经过中间过程,而是由电场“直接”引起的发光现象。是将电能直接转换成光能,因此它不伴随着其它的辐射和能量消耗,是一种冷光源。即使使用多日也不会发热,没有红外辐射,在军事上有很重要的意义。正因为它是直接发光,就不必像灯泡、日光灯管、显象管等要用腔体,更不用抽真空和充气,结构简单、牢固、使用方便、环境适应性强。

一、电致发光分类

电致发光根据发光材料的型态,可分为结型电致发光,粉末电致发光和薄膜电致发光三种。

1.1 结型电致发光

这是指具有结型结构的半导体器件在电场作用下产生的发光现象,目前比较成熟的结型电致发光器件都具有p-n结结构,就象半导体二极管那样,被称为光二极管。在它上面加上正向偏压(即p区接电源正极, n区接电源负极)时,引起电子由n区流入(在物理上称为“注入” ) p区,空穴由p区流入n区,发生了电子和空穴复合而产生发光[1],所以结型电致发光也称为注入式电致发光。目

前,所用材料主要是元素周期表中第三族和第五族元素的化合物。

结型电致发光的工作电压, 一般只要直流几伏,而亮度高,能发出几十到几百叹朗伯的发光亮度。而且它还具有寿命长、响应速度快, 制造工艺和半导体器件很相似, 所以它有可能集成化, 并和集成电路匹配。当前主要应用于复杂电路指示器、仪表和钟表数字显示、携带式和台式电子计算机的终端数字和图表的显示, 用于光电子学的光源和藕合器件, 也可用于矩阵多象元显示。

结型电致发光发现于一九二三年[2], 但当时并没有引起人们的普遍注意。随着近代技术的发展,对发光器件提出了新的要求, 例如:电子仪器的固体化和小型化, 要求显示的固体化等。所以从六十年代开始, 对它的研究有了飞跃的发展。十几年来,亮度和效率成千百倍地提高,达到了实用阶段。这主要是因为利用了固体物理,特别是半导体的技术上和理论上的成就,例如:晶体生产技术的发展, 对互Ⅲ一Ⅴ族化合物能带结构的研究,对杂质所起作用的研究等等, 都给器件设计和发光效率的提高带来实际的成效。

1.2 粉末电致发光

这是在电场作用下, 晶体内部电子与空穴受激复合产生的发光现象。制成的器件为屏的形式,被称为电致发光屏。它的结构象一个平扳电容器,不过其中一个电极是透明的, 在两个电极间夹有粉末型态的发光粉和适当介质的混和物,当在电极上加几十伏到几百伏的合适电压时,就可以发光,从透明电极射出来。现用发光材料以硫化锌型为主,有交流电致发光材料和直流电致发光材料两种,能发出绿、蓝、黄、红等颜色的光[3]。电致发光屏有玻璃为基板的有机屏,以金属为基板的搪瓷屏和柔软的可折叠的塑料屏。粉末电致发光屏以交流电激发的最成熟,已达到实用阶段。它的特点是,在实用的电致发光器件中效率较高的一种(约15流明/瓦,同白炽灯相近)它耗电很少(-310--410瓦/厘米,即一平方米大的发光屏的耗电相当于几瓦至十瓦白炽灯的耗电量)工艺简单,成本低,可以做成各种形状, 发光均匀,视角大,因此在显示、显象和光源方面得到很多应用。目前在特殊照明(如:毛主席纪念堂仪表表盘、飞机坐舱、船舱、坑道照明等), 数字符号显示(如:自动记分器、数字钟、吊车秤等),摸拟显示(如大型企业各生产部门的工作情况,工厂大型设备各部件的工作状态等同时显示在一块屏上)已达到实用阶段。另外还有一些方面处于有成果的研究阶段。如用于雷达、航迹显示及电视方面的大屏幕矩阵显示方面, 用于X 光和红外光的象转换

器方面,都已有样机,但还存在一些问题,未达到实用阶段。现在的主要问题是要进一步提高亮度、对比度,找适当控制材料,使显示屏具有存贮性能,将来它可在一定领域中代替真空显象管。

粉末型态的交流电致发光发现于一九三六年,但在二十世纪五十年代以前,发展很慢,到五十年代期间,随着材料制造工艺水平的提高,不断传出研究进展的消息有的人甚至过早地产生了一种乐观看法,电致发光灯可以成为取代白炽灯、日光灯的新型光源,因此,在有的国家建立了许多工厂。但在实践中发现,并从理论上逐渐认识到,它是一种发光效率还比较低的现象,一时又找不到有效的提高途径,因而研究工作进入低潮,建立的工厂也倒闭或转业。经过了坚持研究工作的人们的努力,近年来已克服了一些困难,使研究工作重新活跃起来。现在发光粉的试制已摆脱了传统的经验估计方法,并制出了基本上不老化的发光粉。有人计算,如果发光屏的寿命为一万小时,发白色光时,即使亮度和效率维持目前的水平,也可用电致发光天棚代替现有照明的装置,成为继白帜灯、日光灯之后的新型光源,所以利用电致发光照明的可能性仍然存在。

1.3 薄膜电致发光

薄膜电致发光和粉末电致发光相似,也是在两电极间夹有发光材料,但材料是一层根薄的膜,它和电极直接接触,不混和介质。薄膜是用真空蒸发或化学反应方法获得的,表面比较均匀光滑,要它发光只需加很低的电压(几伏至几十伏),而且也可以用直流电。因此,可以和晶体管或集成电路直接匹配,制成显示显象器件。它的分辨率和对比度都比较高,制备工艺也比较简单,成本较低,尺寸可做得相当大。它还可能做成集成化的显示显象器件,所以是一种值得重视的发光器件。目前用的材料主要是硫系化合物,其中以硫化锌研究的最多。现已得到较多的发光颜色。在一九五四年和一九五九年,先后发现了交流和直流薄膜电致发光现象,由于它和粉末电致发光有许多相似之处,所以在薄膜电致发光的研究工作中借助于粉末电致发光的一些结果,使之发展较快。特别由于它的亮度和电压关系曲线的斜率非常陡,用于交又矩阵屏时,有利于克服所谓交又效应,已制成了交流薄膜电致发光电视接收机的样机。目前电致发光薄膜的实际应用还不成熟,主要原因是寿命短。至于其发光机理有两种不同的看法:一种认为是空穴注入,一种认为是碰撞离化,现在还不能定论。

二、发光器件分类

现在电致发光主要从材料上分为无机电致发光和有机点知发光,下面着重介绍一下这两种类型的发光器件。

2.1 无机电致发光显示器。

无机EL 显示器目前广泛采用的结构为金属-绝缘层-发光层-绝缘层-金属结构,如图(1)所示,其中有一侧电极是透明的,以利于发射的光透过。无机EL 器件的理想等效电路。在阈值电压以下,上、下绝缘层和发光层的作用相当于一个电容,发光层在器件工作时击穿,其作用类似于两个背对背的Zener 二极管。无机EL 的发光机理为: 绝缘层与发光层界面隧穿的电子以及发光层杂质、缺陷电离的部分电子在电场作用下加速并碰撞发光中心,引起发光中心的激发或离化,从而实现可见光的发射[4]。TFEL 和TDEL 结构上的区别是: TFEL上、下绝缘层通常是对称的,厚度在0.3~0.5um 之间,为底发射结构; TDEL为顶发射结构,下介质层为厚20um 左右的钙钛矿型高介电常数介质,上介质层的厚度只有50nm左右。

图1 无机显示器件的结构图

2.1.1无机电致发光器件的结构

(1)基片

作为机械支撑的基片基本要求是其应变点大于发光层退火温度或介质层、发光层沉积时基片所承受的温度,化学稳定性好,与相邻的电极或绝缘层不发生化学反应或互扩散,表面平整,且热膨胀系数和所用薄膜相匹配。TFEL基片采

用无碱的高耐火点玻璃,如Corning 7059 或Corning1737 玻璃[5];TDEL 的基片多数采用Al2O3,因为Al2O3 的热稳定性大于1000 °C,其他可用的基片有

2MgO·SiO2(镁橄榄石)、MgO·SiO2 (滑石)、3Al2O3·2SiO2(莫来石)、BeO、AlN、Si3N4、SiC+BeO,晶态玻璃等。

(2)电极

绝缘层外侧的透明电极是导电玻璃,目前主要为ITO ,是90%(w t) In2O 3 和10% (w t) SnO 2 形成的固溶体。由于导带下存在高浓度的仅几毫电子伏特的浅施主能级, ITO 的电阻率只有100uΩ.cm ,可见光的透过率达到90%。早期EL 器件的透明电极也采用ZnO 和AZO,最近报导的AZO 电阻率为510uΩ.cm,可见光透过率达83%[5]。另一电极为电阻率小的金属,是扫描线, TFEL 器件通常为Al、Cr[6] ,TDEL 为Au或Ag2PdAl 电极电阻率为2.65 uΩcm,制备容易,成本低,但是由于其强的反射能力会降低器件的对比度。原则上,TDEL 的扫描电极还可以采用Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、A g、Ta、Cr、Mo、W、Ti 等[4]。数据线电极的电阻率太大会造成显示亮度低且不均匀,虽然通过调制加在数据线上电压的脉冲宽度可以得到改善,但增加了工艺的复杂性和生产成本。底电极电阻率在介质层沉积和发光层退火过程中显著增加,为了克服这个问题, J.A cchione在TDEL底电极A u 采用了ITO/Au/ITO和BaTiO3/Au/BaTiO3 包覆方法有效降低了后续工艺对电极导电性的破坏作用[6]。

(3)发光层

发光层是器件的核心元件,通常是一定含量的发光中心离子固溶于基质中,要求容易获得较好的结晶态、有适当宽的带隙(311~ 414eV ) 以发射可见光,工作电场在102 mV/cm 数量级。已开发的发光材料有硫化物和氧化物两大系列,其中实现产业化的是硫化物材料,氧化物发光材料最大的优点是克服了硫化物材料易受潮分解的缺点,大大降低了设备和制作工艺的要求,但通常要在700 °C 以上退火才能获得较好的结晶性,限制了基片的使用,增加了基片和膜间发生反应以及各层材料间发生互扩散的可能性。

(4)绝缘层

绝缘层的作用是提供电子发射的界面,在发光层击穿时能独立承担外加电压,限制器件电流,另外可保护发光层免受潮气的侵蚀。由于绝缘层的电容作用,使EL 器件具有记忆效应。绝缘层要求具有较大的品质因子、较高的E/d (E 为介电常数,d 为膜厚)、表面平整、无针孔、与电极和发光层粘着性要好。介质材料通常分为两类,一类为低或中等介电常数(5~ 30) 和高击穿场强的介质(150~300 mV/?m ) ,另一类为正在开发的高介电常数(大于50) 和低击穿场强

(< 50mV/?m ) 的电介质,这两类介电薄膜都难以单独提供高效的电子发射界面又同时作为承受电压防止器件击穿的绝缘层,因此,复合绝缘层被广泛应用于TFEL 器件中,因为它结合了第一类介质高击穿场强和第二类介质高介电常数的优点,穿的特与相同厚度的单层绝缘层相比,品质因子有所提高,同时赋予器件自愈型击性,器件在保持较高亮度的同时又有较好的可靠性。

2.1.2无机电致发光应用及展望。

无机EL 显示器是有着巨大技术和市场潜力的下一代平板显示器之一,可以在分析仪器、数据采集仪器、医疗仪器、流程控制、测试设备、商业运输、音响设备、录像机、家用电器、电话、钟表定时器、仪表显示、收款机、自动购物机上获得应用。但是无机EL 显示器(尤其是彩色显示器) 毕竟是未实现大规模产业化的平板显示器,并且由于液晶在军事上已经有了运用,许多针对液晶的军事应用研究也在不断加强,电致发光显示器在军事上的运用能不能代替液晶还是一个未知数,但是El显示器的性能正在进一步完善之中,主要障碍包括高压驱动、发光材料和介质材料的选择面窄等,导致改善器件的亮度、效率和可靠性的努力几十年来进展十分缓慢,也限制了其制造成本的降低。TFEL 的产业化目前只停留在单色和多色的水平上,而且市场规模小,主要原因是其性价比未为市场广泛认可,全彩色的努力在于优化器件的结构,寻找性能更好的发光材料以提高器件的亮度、效率,同时开发高品质因子的介质材料以降低器件的阈值电压和提高器件的亮度和稳定性。迄今为止所开发的介质材料大多限于二元单层或多层介质,而且这些材料似乎已没有太大的开发空间,通过改进制备方法提高介质的品质因子的努力有一定意义,但是很难有数量级上的提高。因此,介质薄膜的开发寄希望于三元或三元以上的氧化物,期待有更好的发展。

2.2 OLED器件

2.2.1 OLED器件的结构和原理

除了OLED外,还有多种有机电致发光器件,但是由于其应用性问题,我们在此只介绍OLED,有机电致发光器件采用的是夹层式三明治结构,如图(2)所示,有机层(发光层)夹在两侧的电极之间,空穴和电子分别从阳极和阴极注入,并在有机层中传输相遇,相遇之后形成激子,激子复合发光[7]。这种在阴阳极之间只夹有一层有机薄膜的器件叫做单层有机电致发光器件,这层有机薄膜既作发

光层,又兼作电子传输层和空穴传输层。为了优化器件结构性能,引入空穴传输层和电子传输层,使三层功能层各施其职;为了降低器件的开启和工作电压,引入电子注入层和空穴注入层;为了减小直接流过器件而不形成激子的电流,引入电子阻挡层和空穴阻挡层。这样为了优化及平衡器件的各项性能,引入了多种不同作用的功能层,最后形成了多层有机电致发光器件[8],如图所示。在OLED的某一具体的器件中,可能只包含其中的几层,具体的情况视要求而定。

图2 OLED的结构图

2.2.2 OLED发光器件结构

(1)阳极材料

空穴在HOMO轨道上传输,要降低阳极和有机层间的势垒,要求阳极材料的功函数尽可能高,由于有机发光器件要求必须有一侧的电极是透明的,所以阳极一般采用高功函数的透明金属,如Au、Ni和Pt,还有透明导电氧化物,如ITO、ZnO和AZO(Al:ZnO)等,最普遍采用的阳极材料是ITO,用酸或者等离子体处理过的ITO表面可以进一步提高ITO的功函数,进而改善空穴的注入效果。

(2)阴极材料

电子在LUMO轨道上传输,要降低阴极和有机层间的势垒,要求阴极材料的功函数尽可能低,所以阴极材料采用低功函数的金属,如Ag、Mg、Al、Li、Ca、In和合金阴极Mg:Ag、LI:Al等。

(3)空穴注入层材料

由于经过处理后的ITO功函数仍低于大部分空穴输运材料的HOMO能级,在

ITO与空穴输运层之间加入一层空穴注入材料,减小ITO与空穴传输层界面间的势垒,将有利于增加界面间空穴的注入如肽箐铜(CuPc)、星状的多胺、聚苯胺。还可以通过将空穴传输材料进行部分氧化、ITO电极表面的有机功能化和无机物插层等实现提升空穴的注入。

(4)电子注入层材料

电子注入层就是为了减小阴极与电子传输层界面间的势垒,增加界面间电子的注入。电子注入材料发展至今,种类繁多,如Li2O、LiBO 、Cs2CO3 、K2SiO3 、CH3COONa、CH3COOK、CH3COOLi、NaF、LiF、CsF等。在电子传输层中进行n型掺杂也能降低电子注入势垒。空穴注入层和电子注入层的加入还能增加电极与传输层的黏合度、增大载流子注入接触和平衡电子与空穴注入等。

(5)空穴传输层材料

有机电致发光器件中空穴传输层与阳极界面形成的势垒要尽可能小,因为势垒越小,器件的稳定性能越好。理想的空穴传输材料除了具有高的空穴迁移率和能与阳极形成小的势垒外、还应具有高的热稳定性和能真空蒸镀形成无针孔的薄膜。有机胺类化合物、咔唑类化合物、有机硅化合物和有机金属配合物等都能够合成为很好的空穴传输材料。

(6)电子传输层材料

要有利于注入电子的传输,电子传输材料应具有大的电子亲和势、高的电子迁移率、能形成统一致密的薄膜、具有高的激发态能级且能使激子复合区在发光层中而不是在电子传输层中。金属配合物(常用8-羟基喹啉铝作为电子传输材料)、噁二唑类有机化合物、含氮五元杂环有机化合物、含氮六元杂环有机化合物、含氰基和含亚胺的有机化合物、全氟化的有机化合物、有机硼化合物、有机硅化合物等都能够合成为很好的电子传输材料。

(7)空穴阻挡材料

由于空穴传输材料的空穴迁移率比电子传输材料的电子迁移率要高得多,为了使电子和空穴能很好的在发光层复合形成激子并发光,常需要在OLED制作中使用空穴阻挡材料以阻止空穴到达电子传输层。空穴阻挡层应具有比发光层较低的HOMO能级、具有大的电子亲和势和高的电子迁移率。OLED常用1,10-邻菲罗林衍生物BCP 和1,3,5-三(N-苯基-2-苯并咪唑)苯TPBI 作为空穴阻挡材料。有机硼化合物的合成也能够得到很好的空穴阻挡材料。

(8)电子阻挡层材料

由于空穴传输材料的空穴迁移率比电子传输材料的电子迁移率要高得多,在OLED制作中电子阻挡层的使用较少,只在一些特定的情况下使用电子阻挡层来

减小直接流过器件而没有形成激子的电子。电子阻挡层应具有比发光层较高的LUMO能级、具有低的功函数和高的空穴迁移率。

(9)发光层材料

发光材料从分子结构分为有机小分子化合物发光材料和有机高分子聚合物发光材料两种,它们的发光机理都是一样的。发光材料必须满足:①高量子效率的发光特性,发光光谱主要分布在400~760nm的可见光区域内;②具有高的电子或者空穴或者两者兼有的传导能力;③具有优良的成膜性,薄膜中不产生针孔;

④良好的热稳定性和光稳定性。

2.2.3 OLED发光材料的选用

有机材料的特性深深地影响元件之光电特性表现。在阳极材料的选择上,材料本身必需是具高功函数(High work function)与可透光性,所以具有4.5eV-5.3eV的高功函数、性质稳定且透光的ITO透明导电膜,便被广泛应用于阳极。在阴极部分,为了增加元件的发光效率,电子的注入通常需要低功函数(Low work function)的Ag、Al、Ca、In、Li与Mg等金属,或低功函数的复合金属来制作阴极(例如:Mg-Ag镁银)。

适合传递电子的有机材料不一定适合传递空穴,所以有机发光二极体的电子传输层和空穴传输层必须选用不同的有机材料。目前最常被用来制作电子传输层的材料必须制膜安定性高、热稳定且电子传输性佳,一般通常采用萤光染料化合物。如Alq、Znq、Gaq、Bebq、Balq、DPVBi、ZnSPB、PBD、OXD、BBOT等。而空穴传输层的材料属于一种芳香胺萤光化合物,如TPD、TDATA等有机材料。

有机发光层的材料须具备固态下有较强萤光、载子传输性能好、热稳定性和化学稳定性佳、量子效率高且能够真空蒸镀的特性,一般有机发光层的材料使用通常与电子传输层或空穴传输层所采用的材料相同,例如Alq被广泛用于绿光,Balq和DPVBi则被广泛应用于蓝光。

一般而言,OLED可按发光材料分为两种:小分子OLED和高分子OLED(也可称为PLED)。小分子OLED和高分子OLED的差异主要表现在器件的制备工艺不同:小分子器件主要采用真空热蒸发工艺,高分子器件则采用旋转涂覆或喷涂印刷工艺[9]。

2.2.4 OLED的优缺点

厚度可以小于1毫米,仅为LCD屏幕的1/3,并且重量也更轻;固态机构,没有液体物质,因此抗震性能更好,不怕摔;几乎没有可视角度的问题,即使在很大的视角下观看,画面仍然不失真;响应时间是LCD的千分之一,显示运动画面绝对不会有拖影的现象;低温特性好,在零下40度时仍能正常显示,而LCD则无法做到;制造工艺简单,成本更低;发光效率更高,能耗比LCD要低;能够在不同材质的基板上制造,可以做成能弯曲的柔软显示器。

但是OLED寿命通常只有5000小时,要低于LCD至少1万小时的寿命;不能实现大尺寸屏幕的量产,因此目前只适用于便携类的数码类产品;存在色彩纯度不够的问题,不容易显示出鲜艳、浓郁的色彩。

2.2.5 OLED器件的现状及展望

OLED成型加工相对简便,可直接利用喷墨打印技术形成复杂的图像和进行大规模、大面积生产,容易和其它产品集成,具有优良的性能价格比,有机平板显示器件不受尺寸限制,能满足当今信息时代对显示设备更高性能和更大信息容量的要求。目前,OLED平板显示器件领域的研究已不再仅限于学术界,几乎国际有名的电子公司和化学公司都投入巨大的人力和财力进入这一领域研究,呈现研究、开发与产业化齐头并进的局面。但是,该领域的研究尚有一些关键问题没有得到真正解决,主要是OLED的彩色化技术、制膜技术、高分辨显示技术、封装技术等方面存在重大基础问题尚不清楚,使得器件寿命短、效率低成为制约其广泛应用的瓶颈。同时,我们要看到,有机显示材料在短短十年中走过了无机显示材料三十多年的发展历程,今后5~10年将是OLED产业化的关键时期。我们相信只要不断加强有机电致发光材料和器件的研究,就一定能够在新材料、新结构和新方法上形成具有特色的研究方向和光电信息产业,提高在有机信息功能材料领域研究的整体水平,在国际上争得一席之地。

三、总结

现在平板显示产业发展越来越盛,在各个显示器技术争相竞争的同时,电致发光器件在一些行业内也取得一定市场,特别是近几年有机电致发光d的OLED的

迅速发展,使得电致发光在大面积平板显示,照明行业都有很大的发展,很多人相信,OLED将来会代替LCD成为主流显示技术,而且随着研究投入的越来越大,OLED技术也会越来越成熟,电致发光产品会给我们的生产和生活带来巨大变化。

参考文献

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[9] 黄春辉,李富友,黄维.有机电制发光材料与器件导论[M].上海:复旦大学出版社,2005.

电致发光及原理

电致发光及原理 电致发光ElectroluminescenceEL是物质在一定的电场作用下被相应的电能所激发而产生的发光现象。电致发光EL是一种直接将电能转化为光能的现象。早在20世纪初虞瑟福就发现了SiC晶体在电场作用下的发光。电致发光作为一种平面光源引起了人们的极大爱好。人们企图实现照明光源从点光源、线光源到面光源的革命。自从无机发光板硫化锌和磷砷化镓化合物发明以来电致发光已被广泛应用在很多领域取得了令人瞩目的成就。尽管粉末电致发光现象早在1937年就被发现但直到50年代将硫化锌和有机介质涂敷在透明导电玻璃上再做上第二电极加上交流电压才实现稳定的电致发光。人们逐渐把目光投向了性能更为优良的新一代平板显示器件工艺更简单的新型有机电致发光器件OLED。 1.电致发光材料从发光材料角度可将电致发光分为无机电致发光和有机电致发光。无机电致发光材料一般为等半导体材料。有机电致发光材料依占有机发光材料的分子量的不同可以区分为小分子和高分子两大类。小分子OLED材料以有机染料或颜料为发光材料高分子OLED材料以共轭或者非共轭高分子聚合物为发光材料典型的高分子发光材料为PPV及其衍生物。有机电致发光材料依据在OLED器件中的功能及器件结构的不同又可以区分为空穴注进层HIL、空穴传输层HTL、发光层EML、电子传输层ETL、电子注进层EIL等材料。其中有些发光材料本身具有空穴传输层或者电子传输层的功能这样的发光材料也通常被称为主发光体发光材料层中少量掺杂的有机荧光或者磷光染料可以接受来自主发光体的能量转移和经过载流子捕捉carriertrap的机制而发出不同颜色的光这样的掺杂发光材料通常也称为客发光体或者掺杂发光体英文用Dopant表示。从发光原理角度电致发光可以分为高场电致发光和低场电致发光。 2.电致发光的原理和器件结构从发光原理电致发光可以分为高场电致发光和低场电致发光。高场电致发光是一种体内发光效应。发光材料是一种半导体化合物掺杂适当的杂质引进发光中心或形成某种介电状

有机电致发光材料与器件

有机电致发光材料与器件 有机电致发光器件发展及展望综述 有机电致发光器件发展及展望综述 中文摘要 有机电致发光器件(organic light-emitting device, OLED)目前已成为平板信息显示领域的一个研究热点。OLED具有平板化、自发光、色彩丰富、响应快、视野宽及易于实现超薄轻便等优点,被认为是未来最有可能替代液晶显示器和等离子显示器的一种新技术,同时可以用做照明和背光源。但是,其制作成本高、良品率低等不足有待解决。OLED显示技术与传统的LCD显示方式不同,无需背光灯,采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板,当有电流通过时,这些有机材料就会发光。而且OLED显示屏幕可以做得更轻更薄,可视角度更大,并且能够显著节省电能。 为了形像说明OLED构造,可以将每个OLED单元比做一块汉堡包,发光材料就是夹在中间的蔬菜。每个OLED的显示单元都能受控制地产生三种不同颜色的光。OLED与LCD一样,也有主动式和被动式之分。被动方式下由行列地址选中的单元被点亮。主动方式下,OLED单元后有一个薄膜晶体管(TFT),发光单元在TFT驱动下点亮。主动式的OLED比较省电,但被动式的OLED显示性能更佳。 关键词有机电致发光器件器件性能结构优化空穴阻挡 - I -

Organic Light-Emitting Devices Performance Overview tianjia (Class0413 Grade2006 in College of Information&Technology,Jilin Normal University, Jilin Siping 136000) Directive Teacher: jiang wen long(professor) Abstract Electroluminescent devices (organic light-emitting device, OLED) flat panel information display has become a hot topic in the field. OLED technology has a flat, self-luminous, rich colors, fast response, wide horizons and easy to implement the advantages of ultra-thin light, is considered the next best possible alternative to liquid crystal displays and plasma displays, a new technology while can be used as lighting and backlight. However, its high production cost, low rate of less than good product to be resolved. OLED display technology with the traditional LCD display in different ways, no backlight, with a very thin coating of organic materials and glass substrate, when a current is passed, these organic materials will be light. OLED display screen can be done but lighter and thinner, larger viewing angle, and can significantly save power. To image shows OLED structure, each OLED element can be likened to a hamburger, light-emitting material is sandwiched in between

DNA电致化学发光分析方法研究

DNA电致化学发光分析方法研究 电致化学发光(ECL)是在化学发光基础上发展起来的一种新的分析方法,它 是化学发光与电化学相结合的产物,兼具化学发光和电化学分析的优点,同时又 延伸出一些独特的优势,例如灵敏度高、抗干扰能力强、重现性好、可进行原位现场分析、动态范围宽等。自2002年有关Si纳米粒子的ECL研究被报道以来,半导体纳米晶(SNCs)作为新型的ECL材料近年来备受关注。与传统的分子发射物相比,半导体纳米晶有着独特的优点,例如尺寸/表面缺陷控制的发光、无光漂白、稳定性好。 因此,基于半导体纳米晶的ECL已经被广泛地应用于生物传感和生物分析中。本论文研究了多种SNCs的ECL性能,并以这些物质为ECL发光体,结合DNA杂交技术、界面能量转移技术和酶的循环放大技术,实现了 DNA的序列识别及含量测定,为新型DNA传感器的开发提供了新的思路和方法。1.基于金纳米粒子和等温循环双重放大的超灵敏ECL法检测DNA将具有等温放大效应的“DNA机器”与Au 纳米粒子对CdS半导体纳米晶膜ECL距离可控的猝灭与增强现象相结合,发展了一种新型超灵敏的ECL DNA传感界面。 ECL体系中的这种界面能量转移给生物识别元件的转换提供了一种新的方法,且等温DNA放大反应可以在室温条件下进行,因此避免了热循环的一些要求。此研究结果不仅为超低浓度DNA检测提供了一种新的方法,还给DNA生物传感器对其他分析物的检测带来广阔的应用前景。2.基于等温循环放大和双纳米粒子标记的三茎式探针的超灵敏单核苷酸多态性ECL检测方法基于等温循环协助的标 记有Au和CdTe两种纳米粒子(NPs)的三茎式探针,我们研发了一种新型的电致化学发光(ECL)检测单核昔酸多态性的方法。

有机电致发光材料的新进展

有机电致发光材料的新进展 唐杰 (湖南工程学院化学化工学院,湘潭,411101) 摘要:介绍了有机电致发光材料的最新进展,对有机电致发光材料进行分类和评述,重点介绍载流子传输材料和发光材料(小分子发光材料,金属配合物发光材料和聚合物发光材料)的国内外研究现状,并对有机电致发光材料的应用前景进行评述。 关键词:有机电致发光;发光材料;有机小分子;金属配合物;聚合物 Abstract:The recent progress of organic electroluminescent materials was introduced. Various kinds of organic molecular materials and polymer materials used for organic electroluminescence at present were mainly described. The future application of the materials was described. Key words:organic electroluminescence;luminescent material;small organic molecule;organometallic complex;polymer 前言 有机电致发光(organic electro-luminescence ),也叫有机发光二极管(organic light-emitting diode),简称为OLED[1],是指有机物在电场作用下,受到电流电压的激发而发光的现象,是一种直接将电能转化光能的过程。该类材料具有低成本、制作简单、驱动电压低、体积小、响应时间短、重量轻、高导电性、良好的成膜性、视角宽、可大面积使用、柔韧性及可塑性好、自身可发光等显著优点,能够满足照明和显示技术高的需求,已经吸引了科学界和商业界的高度关注。目前国内外对OLED的研究主要集中在发光材料的研究,器件的制作和产品研发上。 在20世纪30年代的时候,人类就开始对有机电致发光材料进行研究了。最初的是1936年Destriau发现的,他将化合物不集中在聚合物中制备了薄膜。1963年,Pope、Lohmann、Helfrich和Willams等人都接连研究了稠环芳香族的蒽、萘等化合物,但大都由于诸多因素而使其发展受到限制。1982年,美国柯达集团的Vincett[2]等人,用真空沉积有机薄膜的这样方法得到有机电致发光材料。从此,对有机发光材料研究的帷幕拉开了。1987年,C.W.Tang[2,3]利用超薄薄膜技术,得到了有机电致发光的材料这一进展对有机发光材料研究的影响很大,全世界都

有机电致发光材料与技术试题

选择 1、有机电致发光材料应具备哪些性质(ABCD) A 在固态或溶液中,在可见光区要有较高效率的光发射现象 B 具有较高的导电率,呈现良好的半导体特性 C 具有良好的成膜特性,在几纳米甚至几十纳米的薄膜内基本无针孔 D 稳定性强,一般具有良好的机械加工性能 2、1963年Pope等人报道了哪种材料的电致发光现象(D) A 苯 B 菲 C Alq3 D 蒽 3、下面哪些发光现象是OLED中经常出现的(ABD) A 磷光 B 荧光 C 上转换发光 D 激基复合物发光 4、1987年C.W.Tang等人利用Alq3成功制备出(B)OLED器件 A 单层 B 双层 C 三层 D 四层 5、高分子材料可以利用以下哪种方式制备薄膜(BC) A 热蒸镀法 B 溶液旋涂法 C 喷墨打印法 D 真空升华法 填空 6、OLED内量子效率是指器件中产生的所有(光子)的总数与注入(电子空穴对)数量之比 7、可以利用LiF等无机绝缘材料作为OLED的()层,是利用了电子的()效应 8、在有机电致发光材料中,噁二唑基团有(电子传输)性质,而咔唑基团具有(空穴)传输性质 9、如何实施()的有效注入,降低器件()是实现高效聚合物电致发光的关键 10、配合物发光材料主要有()发光()发光和电荷转移跃迁发光三种发光机制 判断 11、(错)发光是电子从高能态向低能态产生跃迁释放能量的过程 12、()有光辐射必然有热辐射 13、()一个发光物质有几种发光中心,他们的激发光谱都一致 14、(错)红光的发光波长比蓝光的发光波长长,所以红光光的辐射能量高 15、()有机电致发光器件必须具有多层结构或者是掺杂结构 简答 16、OLED用ITO基片最常用的清洗方法 先用普通或专用清洁剂和中等硬度的刷子或百洁布刷洗,并用清水冲洗干净;将ITO基片置于丙酮中超声清洗,再换用清洁的丙酮,反复超声多次,再把丙酮换成乙醇.也反复超声清洗多次.再用去离子水反复超声清洗多次:然后用高速喷出的N2吹干基片上的去离子水。 17、还有一个或者多个乙稀基或者乙炔基不饱和基团的可交联硅氧烷作为刚性封装材料有哪些优点? (1) 允许封装剂覆盖发光部分,聚硅氧烷及硅氧烷衍生物对OLED的寿命和行为没有损害作用; (2)封装剂直接接触器件,可以阻隔性.隔绝水、溶剂、灰尘等外部污染; (3)封装剂不与OLED在高热条件下反应,有很好的强度; (4) 直接接触OLED,没有空气、溶剂和水封在器件中。 18、理想的小分子空穴传输材料应当具有哪些性质 (1)具有高的热稳定性; (2)与阳极形成小的势垒; (3)能真空蒸镀形成无针孔的薄膜

纳米粒子参与的电致化学发光研究进展

第28卷 第1期新乡学院学报:自然科学版 2011年2月V ol. 28 No. 1 Journal of Xinxiang University: Natural Science Edition Feb. 2011 纳米粒子参与的电致化学发光研究进展 董永平,张净 (安徽工业大学化学与化工学院,安徽马鞍山 243002) 摘 要:综述了近几年纳米粒子参与的以及纳米粒子修饰电极上的电致化学发光研究的进展情况,评述了 金纳米粒子参与的液相电致化学发光与化学发光以及金纳米粒子修饰电极上的电致化学发光的研究进展, 展望了纳米粒子参与的电致化学发光的发展前景。 关键词:纳米粒子;电致化学发光;液相电致化学发光;金纳米粒子修饰电极 中图分类号:O657.1;O657.3文献标志码:A文章编号:1674–3326(2011)01–0033–05 Research Progress in Nanoparticle-involved Electrogenerated Chemiluminescence DONG Yong-ping, ZHANG Jing (College of Chemistry and Chemical Engineering, Anhui University of Technology, Maanshan 243002, China) Abstract: The research progresses in nanoparticle-involved electrogenerated chemiluminescence and electrogenerated chemiluminescence based on nanoparticle modified electrode, especially the development of gold nanoparticle-involved liquid phase chemiluminescence and electrogenerated chemiluminescence and electrogenerated chemiluminescence based on gold nanoparticle modified electrode, have been reviewed. The prospect of the development of nanoparticle-involved electrogenerated chemiluminescence was also discussed. Key words: nanoparticle; electrogenerated chemiluminescence; liquid phase electrochemiluminescence; gold nanoparticles modified electrode 0引言 化学发光现象是在化学反应过程中产生的光发射,几年来在多个领域中得到了广泛的应用。电致化学发光分析法(ECL)是在电极上加一定的电压或电流信号进行电解,反应产物相互之间或产物与体系中的共存组分间发生化学发光反应,通过测量发光光谱或发光强度,分析研究体系中的物质组成、形状、反应历程的一种方法。电致化学发光是由电化学和化学发光(CL)相互渗透形成的,因此,具有荧光分析和化学发光分析的性质,同时,还具有电化学的一些性质。电致化学发光的优点主要有:具有高的灵敏度、宽的线性范围、强抗干扰能力,设备简单、操作简便,可同色谱和电泳技术联用检测分离物,可进行原位现场分析,对发光反应机理的研究有着独特的优越性;某些分析物能通过电化学过程再生循环参与发光反应,从而大大提高灵敏度;对于不稳定的化学发光试剂以及ECL所需的活性物种,可以在电极表面现场产生,可以通过改变电极电位来控制CL反应的发生、进行的速率甚至反应历程;通过改变电极电位可实现对发光反应的“开关”等[1]。虽然电致化学发光具有众多优点,但由于电致化学发光中产生激励电信号所用的传统电极如金、铂和玻碳电极的表面容易吸附溶液中的反应物,对分析的灵敏度和重现性带来很大的影响,从而限制了电致化学发光分析法在分析检测中的应用。为了消除这一缺陷,很多研究人员开展了许多尝试性工作,其中最为普遍的工作是对电极进行预极化处理[2-5]。尽管如此,仍不能保证每次实验结果的重现性,在这种情况下,化学修饰电极成了一种非常有吸引力的技术。因为化学修饰电极突破了传统电化学只限于 收稿日期:2010-11-18 修回日期:2011-01-10 作者简介:董永平(1973-),男,安徽寿县人。副教授,博士,研究方向:电分析化学。E-mail: dongyp@https://www.360docs.net/doc/3018355935.html,。

有机电致发光综述

有机电致发光综述 本文对有机电致发光显示器件的发展历史,器件结构、工作特征、获得彩色显示的方法以及所具有的优缺点、发展现状和趋势等都做了简要的概括。详细比较了小分子OLED与聚合物PLED、OLED与LCD性质上的比较,对OLED显示的发光机理进行了详细的综述。此外,对获得彩色显示的无源驱动电路和有源驱动电路的结构进行了总结,认为有源驱动将是最终发展趋势。最后总结了国内外OLED技术的发展状况。 关键词:小分子有机电致发光有机聚合物电致发光无源驱动有源驱动 (作者:姚华文,上海华嘉光电技术有限公司,上海市嘉定区招贤路928号,201821) 有机电致发光显示(organic electroluminesence Display)技术被誉为具有梦幻般显示特征的平面显示技术,因其发光机理与发光二极管(LED)相似,所以又称之为OLED(organic light emitting diode)。2000年以来,OLED受到了业界的极大关注,开始步入产业化阶段。 1.发展历史 1936年,Destriau将有机荧光化合物分散在聚合物中制成薄膜,得到最早的电致发光器件。 20 世纪50年代人们就开始用有机材料制作电致发光器件的探索,A. Bernanose等人在蒽单晶片的两侧加上400V的直流电压观测到发光现象,单晶厚10mm~20mm,所以驱动电压较高。1963年M. Pope等人也获得了蒽单晶的电致发光。70年代宾夕法尼亚大学的Heeger 探索了合成金属[1]。1987年Kodak公司的邓青云首次研制出具有实用价值的低驱动电压(<10V,>1000cd/m2)OLED器件(Alq作为发光层)[2]。1990年,Burroughes及其合作者研究成功第一个高分子EL(PLED)(PPV作为发光层),更为有机电致发光显示器件实用化进一步奠定了基础。1997年单色有机电致发光显示器件首先在日本产品化,1999年月,日本先锋公司率先推出了为汽车音视通信设备而设计的多彩有机电致发光显示器面板,并开始量产,同年9月,使用了先锋公司多色有机电致发光显示器件的摩托罗拉手机大批量上市[3]。这一切都表明,OLED技术正在逐步实用化,显示技术又将面临新的革命[4]。 2.器件分类 按照组件所使用的载流子传输层和发光层有机薄膜材料的不同,OLED可区分为两种不同的技术类型。 一是以有机染料和颜料等为发光材料的小分子基OLED,典型的小分子发光材料为Alq(8-羟基喹啉铝);另一种是以共轭高分子为发光材料的高分子基OLED,简称为PLED,典型的高分子发光材料为PPV(聚苯撑乙烯及其衍生物[5]。 3.基本结构和发光机理 OLED是基于有机材料的一种电流型半导体发光器件。其典型结构是在ITO玻璃上制作一层几十纳米厚的有机发光材料作发光层,发光层上方有一层低功函数的金属电极。当电极上

有机电致发光材料研究现状

<有机化学进展>结课论文 题目:有机电致发光材料的研究现状 院系: 专业: 班级: 学号: 姓名:

有机电致发光材料的研究现状 摘要:本文对有机电致发光显示器件的发展历史,器件结构、工作特征、发光器件(OLED)的优点、发展现状和趋势等都做了简要的概括。详细介绍了有机发光材料的研究状况,包括小分子发光材料、高分子(聚合物)发光材料,以及新材料的开发。最后总结了国内外OLED 技术的发展状况。 关键词:小分子有机电致发光有机高分子聚合物电致发光 Research and development of organic electroluminescent materials Abstract Organic light-emitting diodes (OLEDs), having excellent properties of low driving voltage and brightemission, have been extensively studied due to their possible applications for flat panel color displays.At the same time, or-ganic electroluminescent materials have been made with an outstanding progress.And thestatus of organic electrolumi-nescent materials(including evaporated molecules and polymers)were reported in this paper. Key words OLED, organic luminescent materials, evaporated molecules and polymers 有机电致发光显示(organic electroluminesence Display)技术被誉为具有梦幻般显示特征的平面显示技术,因其发光机理与发光二极管(LED)相似,所以又称之为OLED(organic light emitting diode)。2000年以来,OLED受到了业界的极大关注,开始步入产业化阶段。 一、发展历史 1936年,Destriau将有机荧光化合物分散在聚合物中制成薄膜,得到最早的电致发光器件。20 世纪50年代人们就开始用有机材料制作电致发光器件的探索,A. Bernanose等人在蒽单晶片的两侧加上400V的直流电压观测到发光现象,单晶厚10mm~20mm,所以驱动电压较高。1963年M. Pope等人也获得了蒽单晶的电致发光。70年代宾夕法尼亚大学的Heeger探索了合成金属[1]。1987年Kodak 公司的邓青云首次研制出具有实用价值的低驱动电压(<10V,>1000cd/m2)OLED 器件(Alq作为发光层)[2]。1990年,Burroughes及其合作者研究成功第一个

有机电致发光显示器件基本原理与进展

有机电致发光显示器件基本原理与进展 副标题:有机电致发光显示器件基本原理与进展 发表日期: 2006-2-14 21:33:35 作者:佚名点击数5224 摘要: 本文对有机电致发光显示器件的发展历史,器件结构、工作特征、获得彩色显示的方法以及所具有的优缺点、发展现状和趋势等都做了简要的概括。详细比较了小分子OLED与聚合物PLED、OLED与LCD性质上的比较,对OLED显示的发光机理进行了详细的综述。此外,对获得彩色显示的无源驱动电路和有源驱动电路的结构进行了总结,认为有源驱动将是最终发展趋势。最后总结了国内外OLED技术的发展状况。 关键词:小分子有机电致发光有机聚合物电致发光无源驱动有源驱动 (作者:姚华文,上海华嘉光电技术有限公司,上海市嘉定区招贤路928号,201821) 有机电致发光显示(organic electroluminesence Display)技术被誉为具有梦幻般显示特征的平面显示技术,因其发光机理与发光二极管(LED)相似,所以又称之为OLED(organic light emitting diode)。2000年以来,OLED受到了业界的极大关注,开始步入产业化阶段。 1.发展历史 1936年,Destriau将有机荧光化合物分散在聚合物中制成薄膜,得到最早的电致发光器件。20 世纪50年代人们就开始用有机材料制作电致发光器件的探索,A. Bernanose等人在蒽单晶片的两侧加上400V的直流电压观测到发光现象,单晶厚10mm~20mm,所以驱动电压较高。1963年M. Pope等人也获得了蒽单晶的电致发光。70年代宾夕法尼亚大学的He eger探索了合成金属[1]。1987年Kodak公司的邓青云首次研制出具有实用价值的低驱动电压(<10V,>1000cd/m2)OL ED器件(Alq作为发光层)[2]。1990年,Burroughes及其合作者研究成功第一个高分子EL(PLED)(PPV作为发光层),更为有机电致发光显示器件实用化进一步奠定了基础。1997年单色有机电致发光显示器件首先在日本产品化,1999年月,日本先锋公司率先推出了为汽车音视通信设备而设计的多彩有机电致发光显示器面板,并开始量产,同年9月,使用了先锋公司多色有机电致发光显示器件的摩托罗拉手机大批量上市[3]。这一切都表明,OLED技术正在逐步实用化,显示

电致化学发光研究的新材料和新方法-厦门大学

第23卷第12期2011年12月 化 学 进 展 PROGRESS IN CHEMISTRY Vol.23No.12 Dec.2011 收稿:2011年3月,收修改稿:2011年5月  ?国家自然科学基金面上项目(No.21175112)资助??Corresponding author e?mail:xichen@https://www.360docs.net/doc/3018355935.html, 电致化学发光研究的新材料和新方法? 罗 峰1 林志杰2 陈 曦2?? (1.福建省计量科学研究院 福州350003; 2.厦门大学化学化工学院化学系 厦门361005) 摘 要 由于方法的使用范围广、光学系统简单和操作容易,电致化学发光(ECL )得到人们的广泛重视。随着对ECL 研究的深入,ECL 研究所涉及的领域和层面已有很大的扩展,特别是近十年来,ECL 研究发展更为迅猛。除ECL 理论研究外,为了适应分析检测的应用的需求,ECL 在新材料、新实验技术和方法方面出现了许多的研究报道。本文综述最近几年来ECL 研究在新材料应用和新实验技术的开发方面的一些进展,包括纳微米材料和量子点材料在ECL 方面的研究,同时对固态ECL 和基于三原色(RGB )机理的可视化ECL 研究进展,进行了一些讨论。最后,综述展望纳米和量子点材料修饰电极ECL 的研究和应用的前景。 关键词 电致化学发光 新材料 新方法 中图分类号:O667.39 文献标识码:A 文章编号:1005?281X(2011)12?2588?10 Novel Materials and Approaches for Electrochemiluminescence Studies Luo Feng 1 Lin Zhijie 2 Chen Xi 2?? (1.Fujian Research Institute of Metric Science,Fuzhou 350003,China; 2.Department of Chemistry,College of Chemistry and Chemical Engineering, Xiamen University,Xiamen 361005,China) Abstract Electrochemiluminescence (ECL)approaches have been received great attention due to their versatility,simplified optical setup,and good temporal and spatial control.With the extension of ECL study,ECL has been applied in a lot of fields,and got great development in recent ten years.Besides their theory studies,to meet the ECL analytical applications,there have been many reports on new materials and approaches for ECL study.In this review,we focus on the ECL applications of new materials and techniques and summary the recent development of ECL,including nano?micro and quantum dot materials for ECL studies.In addition,solid?state ECL and visible ECL approaches based on red?green?blue(RGB)tri?color system are also discussed.Finally,the prospect of ECL studies and applications using nano or quantum dot modified electrodes is presented. Key words electrochemiluminescence;new materials;new approaches Contents 1 Introduction 2 New ECL materials 2.1 Metal complexes 2.2 Nano?micro materials based on Ru complexes 2.3 Quantum dot materials for ECL 3 New development of ECL techniques 3.1 Solid?state ECL 3.2 New approaches of ECL for bio?analysis 3.3 Visible ECL technique 4 Conclusions and outlook

粉末电致发光材料晶体生长和发光特性(精)

粉末电致发光材料晶体生长和发光特性 本论文研究了Cu~+对ZnS:Cu电致发光材料发光特性的影响;讨论了晶体生长过程中灼烧温度、助熔剂的作用及对发光材料结构、粒度、发光特性的影响;采取相变技术和采用掺入两种激活剂的方法较大地提高了粉末电致发光材料的发光性能。研究表明,随着Cu+掺入量的增加,材料发光亮度随之增加,Cu+掺入浓度为0.15%时,发光材料的亮度达到最大,但发光亮度并不会随着Cu+掺杂浓度的增加一直增大。同时借助光致发光光谱进一步研究了ZnS:Cu的发光机理及发光特性,Cu+浓度小于0.15%时,光致发光光谱的峰值随Cu+浓度增加而逐渐增大,当Cu+浓度为0.15%时,光致发光光谱的峰值达到最大, Cu+浓度大于0.15%时,光致发光光谱的峰值开始迅速下降。通过改变灼烧温度及灼烧气氛达到改变晶体粒度的大小,随着焙烧温度的提高,ZnS:Cu的平均粒度增大,在800℃到1250℃之间可以获得平均粒度在5/μm-22/μm的发光材料,发光材料的亮度也呈增大的趋势。虽然助熔剂Br-、Cl-的加入对发光材料的粒度影响较小,但Br-、C1-起电荷补偿作用,可增加Cu+在晶体中的溶解度。我们采用晶体相变技术,获得了以立方相结构为主、结晶好、亮度高的绿色发光材料。本文提出在ZnS基质材料中同时掺入Cu+、Au+两种激活剂,通过改变掺杂比例来探索提高粉末电致发光材料发光性能的方法,在ZnS晶体中它们以一价阳离子形式进入ZnS晶格中,形成更多的发光中心。通过在基质ZnS材料中掺入Cu+和Au+两种不同浓度的激活剂,在不影响材料颜色的前提下,较大地提高了电致发光材料的亮度。论文的完成对改善绿色交流粉末电致发光材料ZnS:Cu的发光特性,获得优质的ZnS:Cu绿色发光材料及拓宽材料的应用领域有着重要的经济和现实意义。 同主题文章 [1]. Aron ,Vecht ,朱自熙. 八十年代粉末电致发光(EL)技术' [J]. 发光学报. 1981.(03) [2]. 近期外文资料索引' [J]. 液晶与显示. 1986.(06) [3]. 周连祥. 一种研究粉末电致发光(EL)器件频率特性的新方法' [J]. 发光学报. 1992.(01) [4]. 王金忠,杜国同,王新强,闫玮,马燕,姜秀英,杨树人,高鼎 三,Chang ,R ,P ,H. 退火对ZnO薄膜结构及发光特性的影响' [J]. 光学学报. 2002.(02) [5]. 谢伦军,陈光德,竹有章,汪,屿. ZnO薄膜表面和边缘的发光特性(英文)' [J]. 发光学报. 2006.(06)

电致发光显示

论文:电致发光显示(LED) 学院:理学院 班级:物理12 姓名:骆宾祥 学号:120123802038

电致发光电显示(LED) 姓名:骆宾祥学号:120123802038 引言:随着行业的继续发展,技术的飞跃突破,应用的大力推广,LED的光效也在不断提高,价格不断走低。新的组合式管芯的出现,也让单个LED管(模块)的功率不断提高。通过同业的不断努力研发,新型光学设计的突破,新灯种的开发,产品单一的局面也有望在进一步扭转。控制软件的改进,也使得LED照明使用更加便利。这些逐步的改变,都体现出了LED发光二极管在照明应用的前景广阔。LED产品在世界各个领域都有很好的应用前景,主要在:LED电子显示屏,交通信号灯,汽车用灯,液晶屏背光源,灯饰,照明光源等六大领域应用。 关键词:LED,电致发光材料,应用 目录: 一.电致发光材料介绍 ----------------------------------------------------------------------------------------- 3 1.电致发光的定义: --------------------------------------------------------------------------------------- 3 2.电致发光的种类 ------------------------------------------------------------------------------------------ 3 3.电致发光材料分类 --------------------------------------------------------------------------------------- 3 二.无机电致发光材料的的发展及展望 ------------------------------------------------------------------ 3 三.无机电致发光显示(LED) ------------------------------------------------------------------------------- 3 1.发光二极管------------------------------------------------------------------------------------------------- 3 2.LED构造 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 4 3.LED材料 --------------------------------------------------------------------------------------------------- 5 4.LED光源原理--------------------------------------------------------------------------------------------- 6 5.LED发光原理--------------------------------------------------------------------------------------------- 6 6.LED工作原理--------------------------------------------------------------------------------------------- 7 7.LED光源的特点------------------------------------------------------------------------------------------ 8 四.单色光LED和白光LED --------------------------------------------------------------------------------- 8 1.单色光LED---------------------------------------------------------------------------------------------7 2.白光LED --------------------------------------------------------------------------------------------------- 8 五.电致发光显示(LED)的应用领域------------------------------------------------------------------- 10 1. LED显示屏 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 10 2. 交通信号灯 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 10 3.汽车用灯--------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 4.液晶屏背光源 -------------------------------------------------------------------------------------------- 11 5.灯饰--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 6.照明光源--------------------------------------------------------------------------------------------------- 11

电致发光

电致发光研究 目录 摘要 ................................................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................................................ II 前言 .. (1) 一、电致发光分类 (1) 1.1 结型电致发光 (1) 1.2 粉末电致发光 (2) 1.3 薄膜电致发光 (3) 二、发光器件分类 (4) 2.1 无机电致发光显示器。 (4) 2.1.1无机电致发光器件的结构 (4) 2.1.2无机电致发光应用及展望。 (6) 2.2 OLED器件 (6) 2.2.1 OLED器件的结构和原理 (6) 2.2.2 OLED发光器件结构 (7) 2.2.3 OLED发光材料的选用 (9) 2.2.4 OLED的优缺点 (10) 2.2.5 OLED器件的现状及展望 (10) 三、总结 (10) 参考文献 (12)

摘要 电致发光又可称电场发光,简称EL,是通过加在两电极的电压产生电场,被电场激发的电子碰击发光中心,而引致电子能级的跃进、变化、复合导致发光的一种物理现象。本文通过介绍结型电致发光,粉末型电致发光和薄膜型电致发光,从不同发光原理上对电致发光进行了分析和研究对比了不同类型发光的优点和缺点。而电致发光器件是基于电致发光技术的一种显示器件,本文介绍了无机电致发光和有机电致发光器件中的OLED 的发光原理,材料选用,优缺点以及电致发光器件在各方面的应用,虽然电致发光器件现在存在诸多不足,但是随着有机电致发光市场的崛起,电致发光在显示行业取得了一定的进展和市场,而且由于有机电致发光具有许多其他发光技术无法比拟的优点,OLED技术也吸引了大量的研究投入,所以技术也在不断的成熟,很多研究表明,电致发光以后将很有可能成为主流显示技术,存在于人们生产和生活的每个角落。 关键词:电致发光有机电致发光EL 器件

有机光电材料综述

有机小分子电致发光材料在OLED的发展与应用的综述电致发光(electroluminescence,EL),指发光材料在电场的作用下,受到电流或电场激发而发光的现象,它是一个将电能直接转化为光能的一种发光过程。能够产生这种电致发光的物质有很多种,但目前研究较多而且已经达到实际应用水平的,主要还是无机半导体材料,无机 EL 器件的制作成本较高,制作工艺困难,发光效率低,发光颜色不易实现全色显示,而且由于很难实现大面积的平板显示,使得这种材料的进一步发展具有很严峻的局限性。由于现有的显示技术无法满足我们生产生活的需要,因此促使人们不断地寻求制备工艺成本更低、性能更好的发光材料。有机电致发光材料(organic light-emitting device,OLED)逐渐的进入了人们的视野,人们发现它是一种很有前途的、新型的发光器件。有机电致发光就是指有机材料在电流或电场的激发作用下发光的现象。根据所使用的有机材料的不同,我们将有机小分子发光材料制成的器件称为有机电致发光材料,即 OLED;而将高分子作为电致发光材料制成的器件称为高分子电致发光材料,即 PLED。不过,通常人们将两者笼统的简称为有机电致发光材料 OLED。 一.原理部分 与无机发光材料相比,有机电致发光材料具有很多优点:光程范围大、易得到蓝光、亮度大、效率高、驱动电压低、耗能少、制作工艺简单以及成本低。综上所述,有机电致发光材料在薄膜晶体管、

太阳能电池、非线性发光材料、聚合物发光二极管等方面存在巨大的需求,显示出广泛的应用前景,因而成为目前科学界和产业界十分热门的科研课题之一。虽然,世界上众多国家投入巨资致力于有机平板显示器件的研究与开发,但其产业化进程还远远低于人们的期望,主要原因是器件寿命短、效率低等。目前有很多关键问题没有解决:1. 光电材料分子结构、电子结构和电子能级与发光行为之间的关系,这是解决材料合成的可能性、调控材料发光颜色、色纯度、载流子平衡及能级匹配等关键问题的理论和实验依据; 2. 光电材料和器件的退化机制、器件结构与性能之间的关系、器件中的界面物理和界面工程等,这是提高器件稳定性和使用寿命的理论和实验基础,也是实现产业化、工业化的根本依据。 1.基态与激发态 “基态”在光物理和光化学中指的是分子的稳定态,即能量最低的状态。如果一个分子受到光或电的辐射使其能量达到一个更高的数值后,分子中的电子排布不完全遵从构造原理,这时这个分子即处于“激发态”,它的能量要高于基态。基态和激发态的不同并不仅仅在于能量的高低上,而是表现在多方多面,例如分子的构型、构象、极性、酸碱性等。在构型上主要表现在键长和二面角方面,与基态相比,激发态的一个电子从成键轨道或非成键轨道跃迁到反键轨道上,使得键长增长、键能级降低;同时,由于激发后共轭性也发生了变化,所以二面角即分子的平面性也发生了明显的改变。 2.吸收和发射

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