粉末电致发光材料晶体生长和发光特性(精)
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电致发光材料电致发光概述电致发光(Electroluminescence, EL)是指发光材料在电场作用下而发光的现象。
用有机发光材料制作的发光器件,一般统称作OLEDs(Organic Light-emitting Devices),用聚合物为发光层的器件,称作PLEDs(Polymeric Light-emitting Devices)。
有机电致发光器件多采用夹层式(三明治)结构,即将有机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,相遇之后形成激子,激子在电场的作用下迁移,将能量传递给发光分子,并激发电子从基态跃迁到激发态,激发态能量通过辐射失活产生光子,释放出光能。
ITO透明电极和低功函数的金属(Mg、Li、Ca、Ba、Ce等)常被分别用作阴极和阳极。
根据材料特性和器件要求,主要有单层器件、双层器件、三层器件、多层器件、带有掺杂层的器件、三像素垂直层叠式器件等器件结构。
早在1963年,美国纽约大学的Pope 等首次发现有机材料单晶蒽的电致发光现象,直到1987年,美国柯达(Eastern Kodak)公司邓青云等用苯胺-TPD做空穴传输层(HTL)、八羟基喹啉铝(Alq3)作为发光层(EML)成功研制出一种有机发光二极管,其工作电压小于10 V,亮度高达1000 cd/m2,这样的亮度足以用于实际应用。
1990年Friend课题组[3]采用聚对苯撑乙烯(Poly-phenylene vinylene, PPV)为发光材料制成聚合物发光器件(PLED),打开了PLED研究的新局面。
近十多年来,聚合物发光材料受到各国科学家的高度重视,研究工作非常活跃。
相继合成并研究了种类繁多的共轭高分子,涉及聚对苯撑乙炔(PPE)、聚乙炔(PA)、聚对苯撑(PPP)、聚噻吩(PT)、聚芴(PF)以及它们的衍生物等等。
PPV及其衍生物是目前电致发光研究中最为成熟、最具商业化前景的一类电致发光材料,通过结构修饰、复合/共混来控制分子结构以及调节光电性能是当前研究的主要方向。
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AbstractElectroluminescent,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。
ZnO∶Zn的光致发光和电致发光性能3丛 亮,张俊英,王锡铭,薛道齐,王天民(北京航空航天大学理学院,材料物理与化学研究中心,北京100083)摘 要: 在N2+H2还原气氛中以ZnO粉末为原料制备了ZnO∶Zn发光膜和粉末。
利用X射线衍射、电子扫描显微镜、红外光谱仪、XPS、荧光分光光度计等测试手段表征了样品的结构、形貌、缺陷和发光性能。
ZnO∶Zn发光膜具有六角纤锌矿晶体结构和良好的c 轴取向,结晶性较好,晶粒颗粒均匀。
ZnO∶Zn发光膜和粉末具有绿色的单谱光致发光和电致发光。
发光薄膜的O1s结合能表明,此绿色发光与薄膜内的点缺陷状态密切相关。
关键词: ZnO;发光;缺陷;蒸发沉积中图分类号: O472.3文献标识码:A 文章编号:100129731(2007)09214142041 引 言ZnO是一种新型的IIB2V IA族具有六角纤锌矿结构的自激活宽禁带半导体材料。
其室温下的禁带宽度为3.36eV,激子结合能高达60meV,比同是宽禁带材料的ZnSe()和GaN(21meV)都高出许多,更有利于产生室温下的激子发光。
ZnO材料在气敏、压敏、紫外探测、光催化净化等领域都有广泛的应用。
其优越的发光特性使其作为一种发光材料受到越来越广大的关注[1~3]。
近来的研究表明,ZnO由于具有合适的禁带宽度、丰富的本征缺陷和离子易掺杂的特点而具有高场电致发光性能[3~5],由于其制备温度较低,具有其它电致发光氧化物所不具有的优点。
ZnO发光膜的制备方法主要有化学气相沉积、磁控溅射、分子束外延、电子束蒸发、激光脉冲沉积、溶胶2凝胶提拉法等[6]。
其发光光谱一般都包括380nm 左右的近紫外峰和520nm左右的绿峰,其发光机理目前还没有统一的定论。
一般认为近紫外发射源于带边激子复合跃迁,绿色发光是由ZnO制备过程中的本征缺陷造成的[7~9]。
本文在还原气氛下制备了ZnO∶Zn发光膜和粉末。
通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(F T2IR)、X射线光电子能谱(XPS)等测试方法研究了其结构、形貌及缺陷,并研究了其光致发光谱和电致发光性能。
电致发光高分子材料
电致发光高分子材料(Electroluminescent Polymer Materials,简称ELP)是一类能够通过施加电场而产生发光的有机高分子材料。
它们具有以下特点:
1. 发光原理:电致发光高分子材料通过在材料中施加电场,使其电荷发生重组并释放能量,从而产生光。
一般来说,ELP材料包含有机发光分子和电荷传输分子,通过调控它们之间的能级结构和电子传输性质,实现电-光转换。
2. 发光颜色:电致发光高分子材料可实现多种发光颜色,包括红、绿、蓝等。
通过调整材料的化学结构和添加适当的发光分子,可以实现不同颜色的发光效果。
3. 柔性性质:ELP材料一般具有良好的柔性和可塑性,可用于制备柔性显示器、可穿戴设备等应用。
相比于传统的无机发光材料,ELP材料更容易实现柔性器件的制备。
4. 低功耗:电致发光高分子材料是一种低功耗的发光材料,能够以较低的电压和电流产生较高的光亮度。
这使得ELP材料在电子显示器、照明等领域具有潜在的能耗优势。
5. 制备成本较低:相较于无机发光材料,电致发光高分子材料制备成本较低,生产工艺也相对简单,有助于推动其在大规模应用中的发展。
电致发光高分子材料在有机发光二极管(OLED)和有机电激发光(OLET)等领域具有广泛的应用潜力,可以用于制造高效、柔性和多彩的显示器、照明设备和其他光电子器件。
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。
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