发光器件的现状及前景

发光器件在科研、生产、国防和人们的日常生活中是不可缺少的,例如激光器、照明光源、电视、雷达、示波器、计算机终端显示器、X 光屏、高能射线剂量计和探测器等等。其中许多已是众所周知的,本文不作全面介绍,只着重叙述一些与电子计算机应用和光纤通信相关的发光器件的现状及前景。一、显示器件(一)阴极射线管(CRT)阴极射线管是目前普遍应用的显示器件,虽然已有半个多世纪的历史,现在仍然具有很强的生命力,占有绝大部份显示器件的市场,并且不断有所改进,以适应技术发展的需要。在可以预见的将来,它仍是显示器件的主力,不会被其他各种显示器完全取代。但是     

陶瓷厚膜和薄膜混合电致发光器件

使用PbMg1/ 3Nb2 / 3O3 PbTiO3 PbCd1/ 2 W1/ 2 O3三元系电容器瓷料 ,采用流延工艺成膜 ,丝网印刷内电极 ,在 930～ 950℃下低温烧结的方法制备了陶瓷衬底。陶瓷厚膜在室温下的相对介电常数εr>1.4× 10 4 ,损耗tanδ≈ 1% ,具有极高的品质因素 (大于等于 80 μC/cm2 )。理论分析了电致发光器件的阈值电压与绝缘介质特性的关系。直接在陶瓷厚膜上制备了MIS结构和MISIM结构的以陶瓷厚膜为绝缘层的ZnS :Mn低压驱动电致发光器件     

以陶瓷厚膜为绝缘层的绿色薄膜电致发光器件

首次报道了采用高介电常数的陶瓷厚膜作绝缘层、ＺｎＳ∶Ｅｒ作发光层的绿色薄膜电致发光器件（ＣＴＦＥＬ）。器件结构为陶瓷基片／内电极／陶瓷厚膜／发光层（ＺｎＳ∶Ｅｒ）／透明电极（ＺｎＯ∶Ａｌ）。发光层是用电子束蒸发制备的,透明电极是采用溅射法制备的。器件在市电频率驱动下发出明亮的绿光,研究了器件的亮度－电压和效率－电压等特性。     

有机发光二极管矩阵显示技术的研究

在得到稳定的绿色有机薄膜电致发光器件的基础上 ,对矩阵显示屏及动态显示技术进行了研究。得到了面积为 4 8mm× 30mm、分辨率为 2线 /mm的 96× 60像元矩阵显示器 ,其中单位像元的有效发光面积为 0 .4mm× 0 .4mm ,单元间隙为 0 .1mm。设计了有效的驱动和控制电路 ,实现了无“交叉效应”、高清晰度的动态图形显示。显示器在 1/ 64的驱动占空比下的显示亮度大于 10 0cd/m2 ,屏的功耗为 0 .6W。     

两种发光中心掺杂的ZnS纳米微晶研究

利用Na₂S溶液沉淀法制得了Mn²⁺及Cu²⁺掺杂的ZnS纳米微晶．用X射线衍射测定了微晶的结构及计算了晶粒尺寸．分析了量子尺寸效应造成的光学特性的变化．讨论了ZnS纳米微晶中不同类型发光中心的不同发光行为．     

不同发光层基质材料的高效红色有机电致磷光器件

制备了以铱配合物(btp)2Ir(acac)磷光体为掺杂剂,分别以TPBi、 CBP 和Alq为发光层基质的红色电致磷光器件,比较了三种器件的性能.结果表明,在三种器件中,以Alq为基质的器件效率极低;以CBP为基质的器件,高的效率和好的色度相互矛盾;以TPBi为基质的器件性能最好,在驱动电流为4 mA/cm2时,色坐标为(x=0.62,y=0.35),亮度效率达2.43 cd /A.分析表明, (btp)2Ir(acac)分子在TPBi基质中的高效发光源于其对空穴的有效俘获.进一步的研究确定,(btp)2Ir(acac)分子在TPBi基质中的激子扩散长度为20 nm左右.     

单异质结蓝色有机电致发光器件

为了增加电子注入,蓝色有机电致发光器件中通常包含一层由发绿光的Alq组成的电子传输层,因此器件的发光常常不可避免地要出现Alq本身的发光从而影响器件的发光色纯度.在以胺类衍生物(N,N'- diphenyl-N,N'-bis(3-methylphenyl)-1,1'biphenyl-4,4'diamine,TPD)为空穴传输层,DSA衍生物(4,4'-bis (2,2-diphenylvinyl)-1,1'-biphenyl, DPVBi)为发光层,当用Liq为电子注入层与Al结合构成复合电极时所制备的双层单异质结蓝色有机电致发光器件中由于去除了Alq而得到色度纯正的DPVBi的发光,同时又保持了较高的发光效率.     

加入激子阻挡层增强白色有机发光器件效率

通过在发光层（EBL）与电子注入层之间增加激子阻挡层（EBL）制备了新型白色有机发光器件（WOLED）。有EBL的新型器件效率和亮度均比传统结构器件高50％,在电流密度为4mA／cm^2时效率达到3．42cd／A,最大亮度为11000cd／m^2（16V）,色坐标为x=0．34、y=0．36;而具有相同EBL厚度的传统结构器件,在电流密度为4mA／cm^2时效率为2．15cd／A,最大亮度为6259cd／m^2（16V）。效率的提高是由于EBL的限制作用而提高了激子浓度。测量了器件的效率与电流密度关系,随电流密度增加电流效率的衰减缓慢,说明短寿命红色搀杂剂的激子-激子湮灭很弱。     

蓝色发光材料MGa2S4:Ce(M=Ca,Sr)发光特性的研究

制备了可用于蓝色ＴＦＥＬ的粉末发光材料ＭＧａ２Ｓ４：Ｇｅ（Ｍ＝Ｃａ，Ｓｒ）地其昌体结构进行了Ｘ射线分析，测量并其激光光谱和发射光谱，研究了Ｃｅ＾３＋浓度的变化对ＣａＧａ２Ｓ４：Ｃｅ和ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｃｅ的激光光谱，发射光谱、色纯工及发光强度的影响，同时研究了基质组分的改变对发光特性的影响，结果表明，ＣａＧａ２Ｓ４：Ｃｅ和ＳｒＧａ２Ｓ４：Ｃｅ的可发射纯蓝色光，色纯度好，对ＣａＧａ２Ｓ４：Ｃｅ来说，实     

阻挡层结构的蓝色有机发光二极管

制备了ITO／CuPc/NPB/TPBi/Alq3/MgAg有机发光二极 管,由于阻挡层TPBi对空穴的阻挡作用,器件的电致发光为NPB特征光谱,实现了蓝色发光。器件最大亮度和最大流明效率分别为3700cd/cm^2和0.78 lm/W,CIE色坐标为x=0.110 ,y=0.085,色度纯正。然而器件显现出较差的稳定。利用器件的能级结构,分析了器件的光学特性和影响稳定性的因素。