下载文档原格式
电致发光量子点材料
电致发光量子点（Electroluminescent Quantum Dots）是一种新型的发光材料，具有优异的光电性能和调控性。
本材料由纳米尺寸的半导体颗粒构成，可以在电场激励下发射
可见光。
制备电致发光量子点的方法主要包括热分解法、溶液法和气相沉积法。
对于热分解法，先将金属前驱体（如金属鹅卵石矿、金属氧化物或金属甲酸盐）溶解在有机溶剂中，然后
在高温下加入表面活性剂，通过热解使前驱体成核并生长成量子点。
溶液法是将前驱体溶
解在溶剂中，然后通过热解或光解、氧化还原等反应使其形成量子点。
气相沉积法则是将
前驱体蒸发或溶解在气体载气中，然后在高温下使其气体相转变为固体相。
电致发光量子点具有调控发光波长的优点，可以通过改变量子点的尺寸和组成来实现。
这种材料还具有较高的量子效率、较长的寿命和优异的色纯度。
在应用方面，电致发光量
子点被广泛应用于LED显示器、照明、生物成像等领域，具有重要的应用潜力。
需要注意的是，电致发光量子点的制备过程需要进行严格的实验条件控制，并且在实
际应用中仍然存在一些挑战，如量子点表面的稳定性、合成成本和环境友好性等问题。
未
来的研究将需要进一步改进材料制备技术，以实现电致发光量子点的商业化应用。
量子点led光致发光和电致发光下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!量子点LED是一种新型的发光材料，具有光致发光和电致发光的特性。
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。
有机电致发光材料及器件导论1. 电致发光(EL):发光材料在电场作用下，受到电流和电场的激发而发光的现象，是一个将电能直接转化为光能的一种发光过程(非热转换即不是通过热辐射实现的)。
2. FED,PDP,LCD都存在问题，不能满足时代需求，所以研究更为高效的有机电致发光器件(OLED)。
OLED特点:材料选择有机物，高分子，因而选择范围宽;驱动电压低;发光亮度和发光效率高，发光视角宽，相应速度快;器件可弯曲，不受尺寸限制，分辨率高等。
3. 基态:分子的稳定态即能量最低状态;激发态:被激发后，分子的电子排布不遵循构造原理。
激发态分子内的物理失活:辐射跃迁和非辐射跃迁。
而辐射跃迁:释放光子而从高能激发态失活到低能基态的过程。
导致电子运动轨道界面减少;在势能面上跃迁是垂直发生的。
4. 有机半导体:在外电场作用下，电子和空穴在LUMO和HOMO间的跳跃产生电流。
而掺杂半导体中的载流子浓度大于本征半导体(电子和空穴浓度相同)，所以导电性更好5. 直流注入式有机电致发光:在有机EL器件的两端电机上加上直流电源，通电后发光器件受电激发的作用而发光的现象。
过程:载流子注入，载流子传输，电子和空穴碰撞形成激子(激子是彼此束缚在一起的电子和空穴对)，激子辐射退激发发出光子。
6. 单线态激子是总自旋为0的激发状态;注入的电子和空穴形成的单线态和三线态激子的比例正比于其状态数，有机电致发光的量子效率最大为25%;Forster能量转移:能量从主体向掺杂材料的传递方式，能在较远距离内实现，为单线态激子;Dexter能量转移:只能在紧邻分子间实现，为三线态激子。
7. 单层器件:单层有机薄膜被夹在ITO阴极和金属极之间，形成的是单层有机电致发光器件。
但是单层器件的载流子的注入不平衡，器件发光效率低。
三层器件是目前OLED中最常用的一种。
在实际的器件中，在发光层往往采用掺杂的方式提高器件性能8. 器件制备过程:刻蚀好的ITO玻璃—清洗—臭氧/氧等离子体处理—基片置于真空腔体—抽真空—蒸发沉积有机薄测试表征膜和阴极—取出器件并封装—9. 有机小分子发光器件通常用真空蒸发沉积的方法制备构成器件的薄膜，整个过程要在真空腔内完成(真空度高于10^-4Pa)。
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。
聚硅烷电致发光材料随着光电功能材料的深入研究,共轭聚硅烷受到极大关注。
1998年, Y·H·Xu等人首次成功地用聚甲基苯基硅烷制成了能发出绿色光的电致发光器件、场致发光器件,可作为光源或显示器。
单用聚硅烷制作的电致发光器件的主要缺陷是稳定性差和量子效益太低。
聚硅烷是典型的P型掺杂半导体,具有较高的空穴传输能力(约10-41/cm2·s),可用作空穴传输材料;具有光导性,能强烈吸收近紫外光; stokes位移很小,能发出强烈的紫外荧光。
这对于制备紫外和近紫外发光二极管(LED)非常具有吸引力。
由于聚硅烷对空穴具有优良的传导能力和对电子的传输较困难,导致聚硅烷在电致发光过程中空穴在材料内部聚集,发光层仅靠近阴极侧的界面,形成影响发光的缺陷。
解决这个问题较适合的办法是将σ共轭聚合物与π共轭聚合物进行共聚或将具有共轭π键结构的侧基引入到聚硅烷的硅原子上。
【注：文献1】薄膜电致发光材料薄膜在光电子领域最有前景的应用就是薄膜电致发光。
由于阴极射线管(CRT)显示具有体积大、功耗高等自身难以克服的缺点,显示技术的发展方向是平板化。
在众多的平板显示技术中,TFEL显示技术由于其主动发光、全固体化、耐冲击、视角大、适用温度宽、工序简单等优点，已引起了广泛的关注,发展迅速。
自从1974年日本Sharp公司的InoguchiT首先实现了薄膜电致发光后,随着技术的不断进步,现在已经实现了全色薄膜电致发光显示。
主要有红色、绿色、蓝色以及白色电致发光材料。
1红色发光材料在20世纪80年代初基于ZnS:Mn的单色TFEL显示已经实现商业化,而且它们的性能到今天一直在完善。
因为ZnS:Mn薄膜发光体发出的桔黄色光具有最高的亮度和发光效率,所以使商业应用成为可能。
ZnS:Mn的发光光谱来自Mn的4T1(3d)-6A1(3d)的层内跃迁。
它的发光亮度和效率可分别达到在60Hz时300cd/m2和在1kHz时2~4lm /W。
这是由于Mn离子和Zn离子有着同样的价态(+2)和在ZnS晶格中与Zn离子有着相似的离子尺寸(仅仅差8% )。
Zn2+和Mn2+的离子半径分别为0. 074、0. 080nm。
这样,Mn可以在低温下被掺入到ZnS里,并且能均匀地分布,因此,能够得到大碰撞截面(2×10-1cm2)。
可以用1个红滤光片滤掉ZnS:Mn发出的黄光来得到明亮的红光。
Tuenge R T和Kane J报道了使用CdSSe制成的无机薄膜长波滤光片得到了明亮的红光。
其他红色发光材料有CaS:Eu和ZnS: Sm,它们均不需要滤光即可得到红光,但目前还不能达到TFEL所需要的亮度要求。
CaS: Eu薄膜的最高发光效率为0. 21m /W[4],但它还远远小于ZnS:Mn的发光效率。
2绿色发光材料最有前景和亮度最高的绿光TFEL发光体为ZnS:Tb,F。
它首先是在1968年由KahngD得到的,由于发光中心被认为是TbF3分子形成的,所以称作LUMOCEN(Luminescent fromMolec-ularCenter)。
从那以后,通过优化F/Tb比例、增加电荷补偿,例如引入氧以及引入Ag、Cu、Ce等共掺杂物等方法来完善ZnS:Tb, F的亮度和效率。
现在通过溅射方法制备的ZnS: TbOF薄膜电致发光器件的发光效率可达到1lm /W。
ZnS:Tb的发光峰值在545nm处,其CIE坐标值为x=0. 31,y=0. 60,这与CRT显示采用的绿光标准非常接近。
该薄膜的发光是由于Tb离子的跃迁引起的。
氧和氟加入该发光体能够完善器件的性能。
Sohn SH等人认为由于这两种元素的加入使材料更有利于晶化,从而减少了发生无辐射跃迁的场所。
【注：文献2】聚芴类电致发光材料与传统的已经得到普遍应用的电致发光技术(如阴极射线显示CRT、液晶显示LCD、等离子体显示PDP等)相比,有机聚合物电致发光技术优点十分突出:(1)可以使用较低的直流驱动电压、能耗少,可与集成电路驱动相匹配;(2)电致发光的有机聚合物品种丰富,发光波长容易通过化学方法便捷地调节,容易实现全彩显示;(3)自发光机理,亮度大、效率高、视角广,响应时间短(通常在微秒级),可实现超薄的大面积平板显示;(4)制作工艺简单,有机聚合物的机械加工性能良好,可以制作各种形状的显示设备,甚至可以卷曲和折叠而不影响器件性能。
在各类电致发光共轭聚合物中,聚芴类衍生物具有一些引人注目的特点:芴单元是刚性共平面的联苯结构,C-9位置可以方便地引入各种取代基团以改善溶解性能及超分子结构,而不会引起显著的空间位阻影响主链的共轭;聚芴类衍生物具有很好的热稳定性、光稳定性和化学稳定性;聚芴类衍生物的光致发光(PL)和电致发光(EL)效率合适,能满足显示技术的要求。
受到聚芴类电致发光材料的巨大应用潜力的吸引,相关研究工作一直非常活跃。
充分利用有机聚合物的化学结构易于修饰的优势,在研究构效关系的基础上,通过改变聚合物的主链或侧链结构从而有效优化聚合物的各项性能,是通常采用的促进聚芴类电致发光材料可实用化的途径。
直接面向器件制造的聚合物：将聚芴类材料用于显示技术时,需要将聚合物首先沉积在基质上随后进行模式化处理以得到全彩显示和特定的图案。
目前广泛使用的技术有三种:区域选择性的电聚合方法;光化学模式化方法;非反应性技术。
其中非反应技术简单方便,成本低,且不会因为辐射等原因破坏聚合物的结构,已经发展起来的技术有栅格打印、喷墨打印和软平板印刷等。
由于现代社会信息量的爆炸式增长,人们需要各种形式各种规格的显示屏应用于移动电话、汽车、便携式电脑、传真设备等场合。
聚合物电致发光技术可以应用在一切需要显示技术的领域,最广阔的前景在于高密度显示屏或者电视。
聚芴类发光材料综合性能优异,在电致发光领域具有巨大的潜力,目前已经有商品化的材料出现。
迫切需要解决的问题是:高效稳定的蓝光材料;能够实现载流子平衡的多功能聚合物;LED器件结构的突破性发展;电致发光的基本物理和化学问题仍然没有彻底研究清楚;仍然缺少高效、简单、不需要贵金属催化剂的合成路线。
尽管如此,随着物理、化学、材料、器件交叉研究的深入,各种技术的不断突破,必将大大加快聚芴类发光材料的可实用化和产业化进程。
【注:文献3】新型蓝色电致发光材料———联苯乙烯衍生物的合成及发光性质研究首次合成了一种新型的蓝色电致发光材料———联苯乙烯衍生物4,4′-双[2,2-(1-萘基,苯基)]苯乙烯基)-1,1′-联苯(NPVBi),由于材料有较高的玻璃化转变温度,使它具有较好的热稳定性。
制备了结构为ITO/TPD/NPVBi/Alq/LiF/Al的电致发光器件,研究了其电致发光性质,得到了色纯度较好的蓝色发光。
特别是器件在不同的工作电流下,色坐标基本不变,色度相当稳定。
研究表明NPVBi有望成为一种良好的蓝色发光材料。
有机薄膜电致发光研究的目标是发展彩色显示,为了实现彩色显示,需要红、绿、蓝3种基色,或者利用颜色转换介质(CCM)技术,把蓝光转换为红光和绿光,从而实现彩色显示。
因此研究蓝色发光材料具有重要意义。
蓝色发光材料通常具有较大的禁带宽度,大大地影响了载流子尤其是电子的有效注入,使得蓝色电致发光器件的效率一般比绿光和红光器件要低。
尽管人们对有机蓝光材料进行了大量研究,然而有效的蓝色发光材料仍然比较少,目前蓝光材料主要包括联苯乙烯(distyry-larylenes,简称DSA)衍生物,金属螯合物、二唑衍生物、蒽类衍生物和稀土配合物等。
在各种蓝色发光材料中,联苯乙烯衍生物是最有前途的一类材料,关于这类材料已有一些报道。
在这类材料中比较典型的材料是DPVBi(4,4′-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1′-联苯),它是一种目前比较好的蓝光材料,但DPVBi的玻璃化温度Tg不到100℃,其热稳定性有待于进一步提高。
本文首次合成了一种稳定性比DPVBi好的DSA衍生物4,4′-双[2,2-(1-萘基,苯基)]苯乙烯基)-1,1′-联苯(NPVBi),用NPVBi作发光层制作了结构为ITO/TPD/NPVBi/Alq/LiF/Al的电致发光器件,研究了其电致发光光谱,亮度-电压,电流密度-电压及在不同电流下的EL 光谱特性。
【注：文献4】新型电致发光材料1,5-萘二胺衍生物的合成和性质研究合成了一种新型的有机电致发光材料:N,N’-二苯基-N,N’-二(1-萘基)-1,5-萘二胺(NPN),测定了其吸收光谱和荧光发射光谱.该材料具有很好的热稳定性,DSC测定其玻璃化温度(Tg)高达127℃,循环伏安法(CV)测定其电离势(Ip)为5.30 eV,可望用作有机电致发光空穴传输或蓝色发光材料.空穴传输材料是有机电致发光器件的重要组成部分.在有机电致发光器件中,从阳极注入的空穴经过空穴传输层的传输,与阴极传来的电子在发光层内复合,从而激发发光层分子产生单重态激子,单重态激子经辐射弛豫而发光[1].作为空穴传输材料,不仅要具有较低的电离势以降低空穴传输层与阳极之间的能垒,同时还应该有较高的玻璃化温度和较好的成膜性,以此来增加器件的稳定性,延长器件的寿命.三苯胺类衍生物是应用最广泛的空穴传输材料,它们有较高的空穴迁移率,比一般的电子传输材料的电子迁移率高两个数量级[2],是性能优良的空穴传输材料.但它们的玻璃化温度偏低是一个明显的缺点[3,4],如N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(TPD,Tg=60℃),N,N’-二苯基-N,N’-二(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(NPB,Tg=100℃).我们在TPD和NPB结构基础上,设计并合成了一种新型的空穴传输材料:N,N’-二苯基-N,N’-二(1-萘基)-1,5-萘二胺(1,5-bis[N-(1-naphthy)-N-phenyl]naphthalene diamine, NPN).该材料不仅保持了TPD和NPB良好的空穴传输性能,而且具有较高的玻璃化温度和较好的成膜性,有望成为优良的空穴传输材料.【注:文献5】聚对苯撑乙烯类电致发光材料研究进展聚对苯撑乙烯衍生物(PPVs)材料目前已经广泛应用于有机电致发光器件、有机太阳能电池、有机场效应晶体管、有机激光和化学与生物传感等先进材料科学与技术领域的研究、开发和产业化中。
