利用ZnCl2原位钝化电子传输层提高量子点发光二极管性能

在量子点发光二极管(QLED)中,电子-空穴注入不平衡和量子点层/电子传输层间界面的荧光猝灭限制着QLED效率的提升。基于此,采用金属卤化物(ZnCl₂)原位处理电子传输层方法来减少氧化锌(ZnO)电子传输层的氧空位,同时有效钝化其表面不饱和键,因此在一定程度上实现抑制量子点/电子传输层界面的荧光猝灭和提高QLED中的电子-空穴注入平衡的目的,最终得到了高亮度、高效率的QLED。原位钝化处理后的ZnO基QLED的最大亮度、峰值电流效率、峰值功率效率和峰值外量子效率(EQE)分别从未处理QLED的176 800 cd/m²、9.86 cd/A、8.38 lm/W和7.42%提高到219 200 cd/m²、15.14 cd/A、12.66 lm/W和11.65%。结果表明,ZnCl₂原位钝化ZnO电子传输层对QLED性能的提升起到重要的作用。     

基于纳米压印PET基底的高效柔性有机电致发光器件

为了克服现有的以玻璃为基底、ITO为电极的有机电致发光器件（OLED）的韧性差、对裂纹缺陷敏感等固有缺点,对现有的OLED器件结构进行优化。本文提出了以PET为基底,旋涂高导PEDOT：PSS作为阳极的高效柔性OLED器件结构。并在此基础上,通过纳米压印蛾眼模板将光耦合结构引入器件,提高器件的光取出效率。此绿光FOLED器件在亮度为1 000 cd·m^-2时,功率效率为36.10 lm·W^-1。在此基础上,通过纳米压印引入光耦合结构的柔性OLED器件表现出良好的光电性质,在亮度为1 000 cd·m^-2时,功率效率可达到80.46 lm·W^-1。并且这种绿光柔性OLED器件在以器件半边长为曲率半径180°弯折200次后亮度衰减很少。此种高导PEDOT：PSS电极和柔性PET基底可以成为较好的ITO透明电极和刚性玻璃基底的替代物,为生产可穿戴式设备提供了可能。     

基于有机-无机混合配体置换的蓝光量子点发光二极管性能

相较于红光和绿光量子点发光二极管(QLED),制备高效蓝光QLED仍然具有挑战性。比较研究了有机配体(辛硫醇,OT)、无机配体(ZnCl₂)和有机-无机混合配体(OT和ZnCl₂)置换原始油酸配体对量子点(QD)的光致和电致发光性能的影响规律及机制。实验结果表明,有机-无机混合配体置换对蓝光QLED的发光性能的提升效果最佳,ZnCl₂配体次之,辛硫醇配体最小,这主要归因于三种配体置换后量子点表面缺陷钝化以及量子点价带顶能级上移程度方面的差异。相较于原始油酸配体置换QLED,基于有机-无机混合配体置换量子点蓝光QLED的峰值功率效率和最高外量子效率分别约提高了2.08倍和1.89倍,最高亮度从2 413 cd/m²提高到了6 994 cd/m²。该研究为调控量子点表面化学性质和提高蓝光QLED性能提供了一种有效策略。     

室温合成的钙钛矿量子点及其电致发光二极管

采用室温合成法制备出CsPbBr3钙钛矿量子点,并采用乙酸乙酯对量子点进行了一次、二次和三次清洗,以控制其表面配体密度。然后,利用合成并经过清洗的钙钛矿量子点制备了结构为ITO/PEDOT∶PSS/PTAA/CsPbBr3 QD/TPBi/LiF/Al的电致发光二极管(QLED)。研究了经不同清洗次数的量子点材料制备的器件的光电性能。结果表明,清洗2次的量子点在电荷注入与溶液稳定性之间得到平衡,利用其制备的钙钛矿QLED获得了最大亮度为1405cd/m²、外量子效率为0.6%、色坐标为(0.127,0.559)的绿光发射。     

应用于液晶显示背光的量子点光转换膜研究进展

胶体量子点由于具有宽吸收、窄发射、可溶液加工等优异光学特性，可以赋能液晶显示技术实现高色域的画质效果而获得越来越多的产业应用，目前应用范围较广的产品为量子点光转换膜。典型的量子点光转换膜为上下阻隔膜加中间量子点树脂的三明治结构：上下阻隔膜起到隔绝水、氧，实现保护量子点中间层的作用；量子点树脂层为实现量子点光转换效果的重要载体，一般包含红色和绿色量子点材料，在背光蓝色LED的激发下发射红光和绿光，并与透过的蓝光一起实现R/G/B的三基色白光，可以实现100%NTSC以上色域覆盖。量子点光转换膜从最开始昂贵的高阻隔(10^-3～10^-4 g·m^-2·day^-1)方案逐渐发展为高性价比的较低阻隔(10^-1 g·m^-2·day^-1)技术方案，进而使产品应用得到普及。其产品形态也从最开始的大尺寸电视产品1 397～2 159 mm (55～85 in)，逐步渗透到显示器、笔记本、车载、平板、VR以及可穿戴等中小尺寸显示产品等。因其能够大幅提高产品...     

高性能石墨烯/硅纳米线阵列异质结光探测器

设计了基于石墨烯/硅纳米线阵列异质结的高灵敏度自驱动光探测器。该探测器中的纳米线阵列为直径约为100 nm的周期性结构,表面纳米结构的光捕获效应可以有效地抑制入射光的反射,增加了有效光照面积,增强了异质结的吸收,从而提高了器件的光电检测性能。实验制备出的异质结在±3 V偏压下表现出明显的电流整流特性,整流比为6.93×10⁵。此外,由于纳米线阵列的光捕获效应增强了探测器在紫外到近红外的吸收,所以该探测器的探测范围可以从紫外到近红外光。在入射波长810 nm、光强为90μW/cm²的光照下,光探测器的光电流响应度可以达到0.56 A·W^-1,光电压响应度达1.24×10⁶ V·W^-1,探测率为1.18×10¹² Jones。更重要的是,该器件具有30/32μs的快速升/降响应速度。     

柔性ZnS∶Cu电致发光器件制备和性能研究

采用喷墨印制工艺在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜表面制备纳米银线(AgNWs)柔性透明导电膜。以纳米银线柔性透明导电膜分别作为顶电极和底电极，ZnS∶Cu为发光层，聚二甲基硅氧烷(PDMS)为介质层和包装层，采用旋涂工艺制备AgNWs/ZnS∶Cu&PDMS/AgNWs结构的柔性电致发光器件，并研究了电极的光电性能、介质层性能以及施加电压对器件性能的影响。研究表明，良好光电性的电极和高介电常数的介质层有利于提升器件发光强度。当以方阻20Ω/和透光度(550 nm)63.9%的薄膜作为电极，BaTiO₃和PDMS混合作为介质层时，施加200 V电压时器件的发光强度可达2.61 cd·m^-2,施加300 V电压时器件的发光强度可达6.41 cd·m^-2。器件弯曲180°后仍具有良好的电致发光特性。采用喷墨印制工艺制备4 cm×4 cm花朵图案的纳米银线柔性透明导电膜分别作为顶电极和底电极，ZnS∶Cu为发光层，BaTiO₃和PDMS作为介质层和包装层，制备电致发光器件，在200 V(50 Hz...     

膜采样与β射线法测定气溶胶PM2.5质量浓度的对比分析

利用β射线法气溶胶质量浓度自动观测仪器和膜采样设备,于2013年9月至10月在北京上甸子大气本底站进行了气溶胶PM_2.5质量浓度的自动观测和人工采样方法的对比试验。结果表明,两种方法的观测结果间具有较好的一致性,呈显著的线性相关关系;在PM2.5质量浓度较低(<35μg·m^-3)和较高(>250μg·m^-3)时,两种方法间的偏差较大;随着空气PM_2.5质量浓度的增加,自动观测方法与人工方法观测结果间的偏差逐渐增大.两种方法间的线性回归方程斜率、截距和相关系数均达到了国家环境保护标准HJ 653-2013的有关要求.对全部观测数据、>10μg·m^-3和10¹50μg·m^-3浓度范围内的数据分别建立了回归订正方程,同时,根据不同气团轨迹条件也建立了订正方程,订正效果表明以10¹50μg·m^-3范围内数据建立的回归订正方程为最优.     

基于半导体碟片腔内倍频的高功率490 nm激光器

报道了基于半导体碟片激光倍频实现的高功率青色(蓝绿光)激光，连续输出功率可达到4.8 W。通过半导体碟片热管理优化和金刚石热沉预金属化，获得了最大功率为22.5 W、光-光转换效率为42.7%的980 nm基频光输出。通过V型腔LBO(LiB₃O₅)晶体倍频实现了4.8 W 490 nm激光输出，总的光-光转换效率为15.4%，单位泵浦面积产生的蓝绿光光强为3.8 kW/cm²。     

基于DBR结构的蓝光及白光GaN LED的制备及光学性能改善

为改善GaN基发光二极管(LED)的光学性能，设计并制备了具有高反射率与宽反射带宽的SiO₂/Ti₃O₅分布式布拉格反射镜(DBR)结构的蓝光和白光GaN LED。制备了具有不同周期数的DBR结构，其中，17周期DBR结构在400～660 nm波长内平均反射率超过99.3%,其反射带宽度达到231 nm。测试并比较了封装后的基于DBR结构的LED芯片的电学与光学特性。通过电流-光输出功率(I-L)特性测试，发现具有17周期DBR结构的蓝光LED的光输出功率比5周期的提升了6.7%,而白光LED的光输出功率则提升了9.7%。在约100 mA的直流注入电流下，蓝光和白光LED的最大光输出功率分别达到134.9 mW和108.4 mW。     

佳能发布18英寸4K/HDR专业监视器

佳能最新发布的18英寸4K/HDR专业监视器DPV1830在高画质显示引擎、高精度算法、面板和背光系统等核心部分进行了升级,显著提升了基础画质性能。在满足HDR视频制作标准的全白亮度1,000cd/m²,全黑亮度0.001cd/m²,1,000,000:1高对比度的同时,DP-V1830通过大幅度提升高画质图像引擎的性能,以及更精细的背光控制,实现了在不同暗部区域之间也可显示清晰的高对比度影像。     

铌酸锂晶体结构对电场传感器灵敏度影响分析

铌酸锂晶体光学电场传感器为全介质结构,具有宽带宽、对被测电场干扰小的优点,但其灵敏度较低。因此,分析了晶体几何尺寸对传感器灵敏度的影响机理,得出通过增加沿外加电场方向的晶体尺寸同时减少晶体横截面上沿外加电场垂直方向的晶体尺寸来提高传感器的灵敏度。使用COMSOL仿真分析了铌酸锂晶体不同厚度、宽度、长度对晶体内部电场强度的影响,得出晶体厚度从15 mm减小到3 mm和宽度从3 mm增加到22 mm时,晶体内部电场强度分别提高约5.1倍和12.3倍;晶体长度从15 mm变化到55 mm时,晶体内部的电场强度变化仅约为5%。设计并研制出晶体尺寸分别为3 mm×3 mm×42.2 mm (x×y×z),3 mm×6 mm×42.2 mm (x×y×z),6 mm×6 mm×42.2 mm(x×y×z)的三只铌酸锂晶体电场传感器,并搭建工频电场测试平台,测试得出三只电场传感器的灵敏度分别为0.243 mV/(kV·m^-1)、0.758 mV/(kV·m^-1)、0.150 mV/(kV·m^-1)。当晶体厚度和长度一定且晶体宽度从3 ...     

基于Zn(Meq)_2为发光和主体材料OLEDs性能的研究

以2-甲基-8-羟基喹啉配体和ZnSO_4·7H_2O合成了有机金属配合物Zn(Meq)_2,并开展了材料的光电特性研究。当双层器件结构为ITO/NPB/Zn(Meq)_2/LiF/Al时,实现了绿光发射,EL峰位位于542 nm,最大亮度和效率分别为7 429 cd/m~2和1.80 cd/A。而当掺杂器件结构为ITO/NPB/Zn(Meq)_2:DCJTB/Alq_3/Li F/Al时,实现了红橙光发射,EL峰位位于580 nm,最大亮度和效率分别为6 075 cd/m~2和1.02 cd/A。结合器件结构和性能,讨论了相关工作机制。     

基于纳米氧化钛电子传输层的量子点发光二极管器件的制备与研究

为了获得高效而经济的光电器件,采用湿法旋涂技术制备量子点发光二极管器件( QLED),并对其光电特性进行了测试。此器件基于纳米二氧化钛( TiO2)的电子传输层,采用ITO玻璃作为阳极,Al为阴极,PEDOT为空穴注入层,TFB为空穴传输层,量子点( QD)作为发光层的结构。研究发现,QLED器件的开启电压为2.6 V,发光高度大于10 cd/m2。实验结果说明了TiO2可以作为获得高效QLED器件以及其他光电器件的一种有效途径。     

光纤耦合周期极化铌酸锂薄膜波导器件的研究

对硅基周期极化铌酸锂(PPLN)薄膜脊形波导进行了理论分析，并使用有限元软件模拟了25℃下泵浦波长为1560 nm的PPLN脊形波导的准相位匹配(QPM)周期与波导脊高和脊宽的关系。仿真结果表明，在相同脊宽(10μm)或脊高(10μm)下，PPLN脊形波导的QPM周期随着脊高或脊宽的增加而增大，最后趋于常数(即块状PPLN的QPM周期)。进一步模拟了在脊高和脊宽维持不变的情况下，PPLN脊形波导的QPM周期与温度之间的关系。结果表明，随着温度的增加，PPLN脊形波导的QPM周期逐渐减小，并且温度每升高1℃，QPM周期减小约3 nm。根据仿真结果制作了硅基片上集成PPLN脊形波导器件，将其封装成小体积的光纤入光纤出的波导，并测试了性能。当温度为24.8℃、1560 nm基频光输入功率为1.2 W时，最大输出653 m W的倍频光，光光转换效率达54.4%，归一化转换效率为20.2%·W^-1·cm^-2。     

利用多阱结构改善有机电致发光器件效率

将N,N'-bis-(1-naphthy1)-N,N'-dipheny-1,1'bipheny1 4,4'-diamine(NPB)与bathocuproine(BCP)2种材料以交叠沉积方式组成一种周期性结构作为空穴注入层,制备了结构为ITO/[NPB/BCP]n/AlQ/LiF/Al的有机电致发光器件(OLED).通过改变空穴注入层阱状结构的重复周期数n,可改变载流子复合区域,进而获得近白光和绿光发射.由于该结构能获得更好的载流子注入平衡,具有交叠结构空穴注入层的近白光器件在15 V时亮度达到3 433.8 cd/m2,在电流密度为60.9 mA/cm2时最大发光效率为2.26 cd/A.当周期数n大于3时得到绿光发射,与单空穴注入层ITO/NPB/AlQ/LiF/Al器件相比,交叠空穴注入层可将器件的最大亮度由2 512.8 cd/m2提高到866 1.0 cd/m2,最大亮度效率在20 mA/cm2时达到4.94 cd/A.     

基于纳米颗粒热效应的飞秒激光高效直写金属铜微结构

在Cu（NO₃）₂前驱体溶液中添加硅纳米颗粒,采用飞秒激光在透明基底表面成功直写了导电金属铜微结构。前驱体溶液中的硅颗粒作为吸光粒子吸收激光能量后对溶液进行加热,使Cu²⁺还原为金属铜并沉积在基底表面。结果表明：当激光光强为5.32×10⁹～8.51×10⁹ W·cm^-2、扫描速度为100～500 mm·s^-1时,微结构主要由铜、Cu₂O及微量硅组成,铜含量及微结构的导电性随着光强的增加或扫描速度的降低而逐渐增加;在光强为5.32×10⁹ W·cm^-2、扫描速度为100 mm·s^-1的条件下,铜微结构的方阻为0.28Ω·sq^-1,电阻率为4.67×10^-6Ω·m。与已有的飞秒激光直写铜微结构的技术相比,这种方法使激光光强降低了2个数量级,直写效率提高了1～3个数量级。     

易回收型Ag/BiOCl/Bi2O3/CNF异质结光催化剂的制备及降解性能研究

针对传统粉体光催化剂难以回收的问题,以电纺碳纤维(CNF)为基底,通过两步溶剂热法和光还原反应,制备了Ag/BiOCl/Bi₂O₃/CNF异质结光催化剂。BiOCl/Bi₂O₃异质结可有效提升光生载流子的分离能力,Ag修饰增强了电荷传输,使复合光催化剂对有机污染物的降解性能大幅提升。通过吸附-降解协同作用,Ag/BiOCl/Bi₂O₃/CNF对10 mg·L^-1罗丹明B (RhB)经光照120 min后的移除率高达91.1%,对20 mg·L^-1盐酸四环素(TCH)经光照160 min后的移除率达85.3%。Ag/BiOCl/Bi₂O₃/CNF不仅可快速处理有机污染物,还具有循环稳定、便捷回收的特点,可克服现有粉体光催化剂难以重复利用的缺点,具有实际应用潜力。     

用于宽色域液晶显示器的反射型高光效率彩色滤光片

为了提高宽色域液晶显示器的光效率,本文提出了一种反射式彩色滤光片。首先计算了反射式彩色滤光片的光效率增强效果,然后设计了基于低中高折射率介质的多层堆叠结构([ABCCBA]⁸)的彩色滤光片,在使用带有黄色荧光粉的白光二极管(YAG-LED)和量子点(QD)背光单元时,光效率分别从17.4%提升到32.9%,从18.5%提高到58.9%,同时该结构的色域提高到了120.7%NTSC和131.2%NTSC。考虑背光模组中散射膜的作用,计算了入射光角度在20°以内时,带有YAG-LED和QD背光的LCD光效率依然分别大于32%和56%,色域基本不变。这些结果在宽色域液晶显示器中具有重要的潜在应用前景。     

具有不同掺杂层厚度的荧光与磷光材料相结合的高效白色有机发光器件

实验制作一种多层白色有机发光器件(WOLED)。将 绿光磷光材料和红光磷光材料 Ir(piq)₂(acac)共掺到母体BPhen中作为绿光和红光发光层;荧光材料DPVBi作为蓝光发 光层,通过改变掺杂层的厚度,得到了高效率的白色WOLED。器件的最大电流效 率可达4.55cd/ A,14 V时亮度达8489cd/m² ;当电压从4V变化到12 V时,色坐标从(0.52,0.34)变化到(0.34, 0.26),基本处于白光区。此器件的 特点,在于其性能可以通过简单地调整掺杂层的厚度来控制。