电致发光及其研究进展
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有机电致发光的研究与进展史耀进【摘要】文章介绍了有机电致发光的发光机理及器件的结构,重点介绍了有机电致发光材料,并介绍了有机电致发光的进展.%Research advances on organic light- emitt ing devices (OLED) are reviewed. OLED's principle, structure and materials are illustrated. Some recent focus problems are discussed.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2011(030)034【总页数】1页(P48)【关键词】有机电致发光;有机发光器件;平板显示;薄膜【作者】史耀进【作者单位】西安卫光科技有限公司,西安710000【正文语种】中文【中图分类】TM231 概述有机电致发光(OLED)器件,是一种将是能直接转化为光能的器件。
1987年,Kodak公司首次研制成功有机小分子发光二极管。
与液晶显示器相比,OLED显示器具有高对比度、广视角、启动速度快和启动电压低等优点,被业界视为未来最有竞争潜力的有机发光材料显示器件。
2 有机电致发光的发光机理有机材料的电致发光属于注入式的复合发光。
是在一定电压的作用下,电子和空穴分别从分别从阴极和阳极注入到其相应的传输层,它是用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极材料的,电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层,使发光分子激发,从而发出光亮来。
3 有机电致发光材料3.1 有机小分子发光材料有机小分子发光材料主要是金属螯合物,金属螯合物具有有机物的高荧光量子效率和无机物的高稳定性等优点,被认为是最有应用前景的一类发光材料,常用的金属离子是第Ⅱ主族元素如Be、Zn,第III主族元素如Al、Ga、In以及稀土元素如Tb、Eu、Gd。
8-羟基喹啉金属螯合物是目前研究较多的有机小分子发光材料,是很好的绿色发光材料。
照明技术的研究进展及应用前景随着科技的发展和生活水平的提高,人们对于生活质量和舒适度的要求越来越高,照明技术也得到了极大的提升和发展。
今天,让我们来探讨一下照明技术的研究进展和应用前景。
一、LED照明技术的发展LED是指发光二极管的英文缩写,它是一种半导体器件,具有高效、节能、寿命长、安全、环保等特点。
LED照明技术自问世以来,其发展迅速,已经成为室内外照明的主要方向。
LED照明技术的进步主要是通过提高光效、色彩性能、稳定性和降低成本等方式来实现的。
其中,光效和色彩性能是影响LED照明应用的两个重要因素。
现在,LED的光效已经达到了较高水平,很多LED的效率达到了150lm/W左右,同时,连续性光谱LED的色彩性能得到了极大的提升。
此外,大型主流LED厂商合纵连横,竞争加剧,价格也随之下降,也进一步推动了LED照明技术的繁荣发展。
二、智能化照明技术的兴起随着人工智能和物联网的发展,智能化照明技术逐渐成为人们关注的焦点,智能化照明系统可以根据用户的需要、场景、氛围等自动化地调节光线、颜色和亮度,使得室内照明更加人性化、高效和节能。
目前,智能化照明系统的发展主要是通过使用传感器、智能模块、控制器、通信模块等,实现对灯光的控制、调整和优化,提高灯光使用效率及环境易用性。
这一技术主要应用于商用建筑、办公室、酒店及居住场所等。
随着技术的成熟和应用的深入,智能化照明技术的应用前景非常广阔。
三、新型照明技术趋势的发展为了适应市场需求和创新,照明企业不断研究新型的照明技术,并加速市场推广。
下面谈论几种照明技术的研究和应用。
1. OLED有机发光二极管(OLED)是一种结构和工作原理与LED相似的器件,但其使用的发光物质是有机材料。
该技术具有光均匀、色彩透明、绿色环保、面板自发光等特点,非常适合电视机、汽车、航空航天等应用领域。
目前,该技术在显示屏领域内得到了广泛应用,而在照明领域的大规模商用还有待发展。
2. LD激光照明技术(LD)在日益成熟。
单晶硅片的光致发光和电致发光研究单晶硅片是一种常见的材料,因其具有较高的光学和电学性能而在光电子器件领域得到广泛应用。
其中,光致发光和电致发光是单晶硅片的两个重要研究领域。
本文将依次介绍单晶硅片的光致发光和电致发光的研究进展和应用。
光致发光指的是将光能转化为光子能量的过程。
在单晶硅片中,通过在材料中加入掺杂的杂质,可以实现光致发光的效果。
典型的掺杂元素包括铱、锰和镓。
当单晶硅片受到光的照射时,掺杂元素会吸收外界光的能量,并在材料中产生激发态。
激发态通常是高能量的电子态,它会迅速退激并释放出能量差,形成光子并辐射出去。
这样就实现了光致发光的现象。
单晶硅片的光致发光具有很多应用。
最常见的是在LED器件中,通过将掺杂元素引入单晶硅片,可以实现不同颜色的光致发光效果。
LED器件具有高效、节能、寿命长等优点,因此在照明、显示等领域得到广泛应用。
此外,光致发光还可以用于光电探测、生物医学成像等领域。
电致发光是指在外加电场作用下,单晶硅片产生的发光现象。
与光致发光不同的是,电致发光是由电能转化为光能的过程。
在单晶硅片中,所加入的杂质通常是可控的,通过控制材料中杂质的浓度和分布,可以实现电致发光的效果。
当单晶硅片中的掺杂元素在外加电场的作用下,电子受到激发并跃迁到高能级激发态。
随后,电子从高能级激发态退激并释放出能量差,形成光子并辐射出去。
电致发光在显示技术中具有重要的应用。
例如,有机发光二极管(OLED)就是一种常见的电致发光器件,它由一系列有机化合物形成了多层薄膜结构。
当外加电场通过OLED材料时,电子从低能级跃迁到高能级并产生激发态,最终形成光致发光效果。
OLED器件具有自发光、超薄、柔性等优点,在平板显示器、手机屏幕等领域得到广泛应用。
总结而言,单晶硅片的光致发光和电致发光研究是光电子器件领域的热门研究方向。
通过在单晶硅片中引入掺杂元素,并在光或电场作用下实现激发态的形成和退激,可以实现光致发光和电致发光效果。
电化学发光免疫传感器的研究及应用现状摘要:电化学发光免疫技术是将高灵敏度的电化学发光和高特异性的免疫反应相结合的一种交叉学科研究的成果。
电化学发光主要应用在免疫系统、生物酶等方面的研究,而电化学发光免疫传感器在临床领域中有较明显的成果。
因此,本文将从电化学发光免疫传感器的研究和应用现状两个方面,对电化学发光免疫传感器进行进一步的研究,尤其在医学方面能够有更多突破,实现在更多领域中的应用。
关键词:电化学发光;免疫传感器;研究;应用现状;一、电化学发光免疫传感器的概念(一)电化学发光的概念电化学发光即电致化学发光,是一种通过在电极上施加一定电压,用来引发物质在电极表面进行电化学反应,反应产生的能量激发发光物质由基态迁移到激发态,处于激发态的物质不稳定会返回基态,在这一过程中会伴随光信号产生,产生光信号后通过光/电转换器,将光信号转换成电信号,来实现对目标物的检测。
ECL分析法不仅具有仪器简单,灵敏度高,还具有试剂用量少、时空可控性强等优点,现阶段,电化学发光技术已广泛应用于免疫分析、生物分子和其他生物分子检测中。
(二)免疫传感器的概念免疫传感器是一种将高特异性的免疫反应和高超的物理转换器结合起来的一种分析类器件。
由于免疫反应具有强的特异性,加之物理转换器的高的灵敏度,使得免疫传感器也成为一种有效检测样品的方法,受到人们的热切关注。
目前,免疫传感器也已经广泛地应用于临床医学检测等领域。
(三)电化学发光免疫传感器的概念电化学发光免疫传感器是一种将电化学发光与免疫传感器结合起来的一种具有很高免疫特性的一种装置。
利用电化学发光的高灵敏度的传感技术,再结合特异性免疫反应,最终可以达到一种对临床中微量物质进行定量的检测。
二、电化学发光免疫传感器的研究及应用电化学发光免疫传感器是将抗体或者抗原通过一定方式负载在电极上作为识别探针,当抗体与抗原发生特异性反应后,其产生的复合物与电化学发光信号之间建立一定关系,然后通过光电转换器,将光信号转换成电信号,从而对目标物进行检测。
有机电致发光材料的研究进展及应用材化1111班王蒙 1120213122摘要:简要论述有机电致发光设备的发光机理、器件结构及彩色显示方法,详细介绍有机电致发光材料的种类、组成、特点和研究近况,并对其用途和前景,尤其在军事领域的应用作了一定介绍。
另外还指出了有机电致发光在商业化过程中一些急待解决的问题。
关键词:有机发光材料,进展,应用。
正文:信息技术的持续快速发展对信息显示系统的性能,如亮度、对比度、色彩变化、分辨率、成本、能量消耗、质量和厚度等均提出了高的要求。
在已有的成熟显示技术中,电致发光显示设备能够满足上述性能要求,另外它还具有宽视角、较宽的工作温度范围和固有的强度等优点。
电致发光显示设备一般包括发光二极管(LED)、粉末磷设备、薄膜电致发光设备(TFEL)和厚介质电致发光设备等。
目前的信息显示市场上真正的参与者主要是TFEL和有机LED (OLED)。
OELD技术的发展时间并不很长,但发展速度较快。
近几年,随着市场对高质量、高可靠性、大信息量显示器件的需求日益增加,OLED技术更是得到了长足的发展,目前已有多种OLED产品投入市场。
1997年,日本Pioneer公司推出配备有绿色点阵OLED的车载音响,并建立了世界上第一条OELD生产线。
1998年,日本NEC、Pioneer公司各自研制出5英寸无源驱动全彩色四分之一显示绘图阵列(QVGA)有机发光显示器。
2000年,Motorola公司推出了有机显示屏手机。
2002年,Toshiba公司推出了17英寸的全彩色显示器。
清华大学与北京维信诺公司共同开发出国内首款多色OLED手机模块。
2003年,台湾奇美电子公司与IBM合作推出加英寸的OELD显示器。
2004年5月,日本精工爱普生公司研制成功的40英寸大屏幕OLED显示器以全彩、超薄、动态影像显示流畅的特点成为OELD显示市场上最大的亮点。
2006年,首尔半导体株式会社的子公司SeoulOptodeviceCo.Lid.以控股方式与美国SensorElectronicTechnology公司共同开发生产的世界唯一的短波长紫外发光二极管(UVEL D)产品已开始量产。
OLED电子传输材料研究进展
唐振宇;郭浩清;肖静;陈志坚;肖立新
【期刊名称】《发光学报》
【年(卷),期】2023(44)1
【摘要】有机电致发光(OLED)是目前最有竞争力的显示技术,市场占有量逐年攀升。
高效、稳定的OLED,特别是深蓝光器件,性能仍需提升,其关键问题是高性能的电子传输材料的研发。
这是由于有机分子难以获得较高电子迁移率,器件中的复合区域
通常靠近电子传输层一侧,这就要求电子传输材料需要具有较高三线态能级来限域
激子,尤其是高能量的蓝光激子。
而高三线态(弱共轭)和高迁移率(强共轭)一直是有机分子设计中难以调和的矛盾,此外更宽的带隙也会导致较差的热稳定性,这些难题
始终限制着OLED电子传输材料的发展。
本文分类介绍了高性能的电子传输材料
所需要具备的几点特性,包括热稳定性、光化学稳定性、电子迁移率、前线轨道能
级和三重态能级等,并且综述了21世纪以来OLED小分子电子传输材料的重要研
究进展,以期对未来开发理想的电子传输材料提供参考。
【总页数】11页(P26-36)
【作者】唐振宇;郭浩清;肖静;陈志坚;肖立新
【作者单位】北京大学物理学院;泰山学院物理与电子工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】O482.31
【相关文献】
1.OLED显示器中高效电子传输材料的性能
2.以菲咯啉为电子传输材料的蓝光OLED器件的工作寿命的延长
3.专利文献中公开的OLED辅助材料技术综述2:电子传输材料
4.应用于钙钛矿太阳能电池中金属氧化物电子传输材料的研究进展
5.一种新型交联电子传输材料在OLED中的应用
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摘要OLED 具有全固态、主动发光、高对比度、超薄、低功耗、无视角限制、响应速度快、低电压直流驱动、工作温度范围宽、易于实现柔性显示和3D 显示等诸多优点,将成为未来20 年最具“钱景”的新型显示技术。
同时,由于OLED 具有可大面积成膜、功耗低以及其它优良特性,因此还是一种理想的平面光源,在未来的节能环保型照明领域也具有广泛的应用前景。
本文将系统介绍OLED的发展背景、发展史、制备及应用,介绍了有机电致发光器件(OLED) 的结构和发光机理。
典型的传统OLED是生长在透明的阳极例如ITO玻璃上的,发射出来的光是由最底层衬底透出,这使得它与其他电子元件如硅基显示驱动器的集成变得非常复杂。
因此,理想的做法是研发一种OLED,其光的发射由器件顶部的透明电极透出。
重点介绍一种具有阴极作为底层接触层,阳极ITO薄膜作为顶部电极的表面发射型或者说有机“反转”的LED(OILED)。
介绍了该器件的制备工艺,对该OILED的I一V特性及EL谱进行了测试,发现与传统的OLED相类似,而工作电压有所升高,效率一定程度上降低。
为了进一步改善器件性能,我们对器件增加了保护层(PL),研究了PL对OILED器件性能的影响。
最后概述了器件的技术进展和应用前景, 并展望了未来OLED 发展的方向。
关键词:有机电致发光器件,有机反转电致发光器件,发光机理,保护层(PL),阳极ITO 薄膜AbstractOLED has a solid state, self-luminous, high contrast, ultra-thin, low power consumption, viewing angle, fast response, low-voltage DC drive, the operating temperature range, easy to implement many of the advantages of flexible displays and 3D displays future20 years of the most "money scene" of the newdisplay because OLED has a large-area film, low power consumption, and other fine features, so an ideal plane light source, also has broad application prospects in the future of energy saving lighting in the area. In this paper, the systematic introduction of OLED development background, history of the development, preparation and application, the structure of the organic electroluminescent devices (OLED) and the luminescence mechanism.Typical traditional OLED is growth in transparent anode ITO glass, for example, the light is emitted by bottom gives fully substrate, this makes it and other electronic components such as that the integration of the silica based drive become very complex. Therefore, the ideal way is developing a OLED, its light emission from the top of the device gives fully transparent electrodes. Focuses on a cathode as the bottom contact layer, the anode of ITO films as the top electrode surface emission or organic LED of the "reverse" (OILED). Of the device preparation process, the OILED I-V characteristics and EL spectra of the test, found that similar to the conventional OLED, the working voltage was increased efficiency to a certain extent on the lower. To further improve the device performance of the device to increase the protective layer (PL), PL OILED device performance. Finally an overview of the technical progress and prospects of the device, and looked to the future OLED, the direction of development.Keywords:Organic Electroluminescent Devices,Organic reverse electroluminescent devices, Luminescence mechanism,Protective layer (PL), the anode of ITO films.目录摘要 (I)Abstract........................................................... I I 目录.............................................................. I II 1.绪论.. (1)1.1课题背景 (1)1.2 OLED技术的发展概况 (2)1.2.1 全球OLED发展史 (4)1.2.2 中国OLED发展状况 (5)1.2.3 OLED的应用 (6)1.2.3 OLED的制备 (6)2.有机电致发光器件 (8)2.1 引言 (8)2.2 有机电致发光器件 (8)2.3 有机电致发光器件的结构 (9)2.4 OLED发光机理 (10)2.5 我国发展OLED产业存在的问题及发展趋势 (13)2.5.1 存在的问题 (13)2.5.2 发展趋势 (14)2.6 结论及建议 (14)3.有机反转电致发光器件 (16)3.1 引言 (16)3.2 器件制备工艺 (17)3.2.1 基片的清洗及表面处理 (17)3.2.2 阴极的蒸镀 (17)3.2.3 有机层的成膜 (18)3.2.4 阳极的溅射 (18)/ PVK:TPD/PTCDA/ITO结构的有机反转电致发光器件的研究3.3 Si/Al/Alq3 (19)3.3.1 OILED的I一V特性及亮度测试 (19)3.4 保护层(PL)对器件性能的影响 (26)3.4.1 PL厚度对器件j一V特性的影响 (26)的影响 (28)3.4.2 PL对器件的最大驱动电流Im ax的影响 (28)3.4.3 PL对器件外量子效率qe3.4.4 PL对EL发射谱的影响 (29)3.4.5 顶电极(阳极)面积对载流子注入效率的影响 (30)3.4.6 PL层对器件最表面状态的影响 (31)4.OLED与OILED的特性及存在的问题 (32)4.1 与目前占主流地位的CRT及LCD技术相比,OLED与OILED具有以下更多的优点: (32)4.2 与OLED相比OILED的不同 (34)4.3 OLED与OILED 急待解决的问题和未来发展趋势 (34)结论 (37)5.致谢 (38)6.参考文献: (39)1.绪论1.1课题背景信息显示是信息产业的核心技术之一, 而信息显示技术及显示器件多种多样, 到目前为止,有四种发光物理机制完全不同的固态场致发光形式。
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态。
硅基有机红外及可见电致发光摘要:近年来,随着人们对硅基有机材料的研究深入,硅基有机红外及可见电致发光逐渐成为热门研究领域。
本文对硅基有机红外及可见电致发光的研究进展进行了综述。
首先,对硅基有机材料的结构特点进行了概述,介绍了硅基有机材料的制备方法及其在红外及可见电致发光中的应用。
然后,对硅基有机电致发光的机理、量子效率和发光稳定性进行了讨论。
最后,探讨了硅基有机材料在光电子学和生物医学等领域的应用前景。
关键词:硅基有机材料,红外发光,可见发光,电致发光,量子效率,发光稳定性,应用前景一、绪论硅是一种广泛应用于半导体工业中的材料,具有优良的光电性能。
硅的使用范围已经远远超过半导体器件领域,如:硅光电流电池(Si-APD)、硅基光电倍增管、硅基光开关等,硅材料的广泛应用已成为光电子学领域的一个热点。
然而,由于硅材料禁带宽度太窄,不能发出可见光,因此其在光学领域的应用受到了一定的限制。
为了解决这个问题,人们研究了硅基有机材料。
硅基有机材料是一种由硅原子与有机基团构成的复合材料,具有良好的光学性能,其禁带宽度比硅宽,能够发出可见光,因此在光电子学领域有广泛的应用。
二、硅基有机材料的制备硅基有机材料的制备方法主要有两种:有机溶剂法和气相沉积法。
有机溶剂法是将硅烷和有机化合物在有机溶剂中混合,通过控制温度和反应时间来合成硅基有机材料。
气相沉积法是将硅源和有机化合物在一定的温度和压力下反应,通过升温和离子束注入来得到硅基有机材料。
硅基有机材料的制备方法及条件对其性能有很大的影响。
三、硅基有机红外发光硅基有机红外发光主要是通过电致发光实现的。
硅基有机材料的电致发光是由载流子在材料内部运动而产生的。
通过载流子的复合,能量被释放出来,导致电致发光。
硅基有机材料的电致发光光谱主要分布在红外波段,其发光波长范围从800nm到1300nm。
四、硅基有机可见电致发光硅基有机材料的可见电致发光是指发光波长分布在可见光波段的现象。
共轭导电聚合物电致发光元件的原理及进展张树永1,周伟舫1,李善君21复旦大学化学系电化学教研室,上海200433;2复旦大学高分子科学系及国家教委聚合物分子工程开放实验室,上海200433摘 要: 本文综述了共轭导电聚合物在电致发光元件中的应用,介绍了导电聚合物发光二极管和导电聚合物电化学发光电池的结构、发光原理及研究进展。
关键词: 共轭导电聚合物;发光二极管;电化学发光电池1 引 言随着人类社会进入信息时代,信息技术的发展愈来愈受到人们的关注。
信息的采集、加工、传输、储存与显示是信息技术的基础。
所谓信息显示即通过信息显示材料,将人眼看不到的电学信号转化为可见的光学信号的过程。
作为信息系统的输出端,信息显示是人们从信息系统中最终获取信息的必要手段和前提。
信息显示分为主动式显示和被动式显示。
在主动式显示中,像元本身由在某种形式的激发下可以产生光发射的发光材料制成。
如采用电场激发发光,则称该材料为电致发光材料。
电致发光器件通常包括高电压驱动的场致发光器件和由低电压驱动的发光二极管(l ight-emitting diode,LED)等[1]。
目前通常使用的半导体LED多采用无机半导体单晶、单晶薄膜或多孔硅及多晶材料作为发光材料。
为获得适宜的波长和量子效率,通常还需将直接带材料与间接带材料以适宜比例混合,普遍存在成品率低、成本高、难以制成大面积元件或稳定性差、发光效率低等问题。
由于LED可应用于一切需要显示的地方,它的发展与高密度显示屏、电视、移动电话、便携式电脑乃至光学计算机的发展均紧密相关,因此人们在改善LED的性能与寿命、开发新型LED材料与器件方面进行了不懈的努力[1~25]。
从70年代开始,人们先后制备了大量的共轭导电聚合物并对它们的结构与性能进行了广泛、深入的研究[6~10]。
共轭导电聚合物在本征态时通常是有机半导体,掺杂后其电导率会大幅度增加而显示金属导电性,并同时具有聚合物优良的成型加工性能,因此在替代无机半导体材料用于电子器件制作上显现出诱人的潜力,目前已制成导电聚合物光电二极管和场效应管等电子元件[10,11],与此同时,聚对苯乙炔(PPV,本文所涉及的导电聚合物的名称与结构均列于表1中)所具有的高量子产率的光致发光现象还促使人们将寻找电致发光材料的着眼点由无机或有机小分子材料[12~15]转向共轭导电聚合物领域。