粉末电致发光材料晶体生长和发光特性(精)
电致发光高分子材料
电致发光EL器件组成
阴极Cathode Ca Al Mg Zn Cr Alloys of these metals
阳极Anode
ITO (In-Sn2O3) Al-Al2O3 PAni
电子传输材料
N N CF3
O CF3
n
N (H3C)3C O
N
N (H3C)3C N
n
பைடு நூலகம்C6H13 Me
p-C10H21C6H4
C6H13
C6H13
p-C10H21C6H4
n Me C6H13
N
n Bu
H
+
N
n
Main chain LEPs with light-emitting groups & flexible spacers in the main chain
电致发光材料.
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。
电致发光材料
三基色之一的蓝光材料，还可以将其他发光材料掺杂在蓝色发光材料
无机材料电致发光器件的分类
无机电致发光元件
早期的电致发光元件，使用的是由无机半导体材料制成的发光 二极管，发光二级管是一种通过电流能发光的二极体，简称 LED，
然而LED真正作为全彩的室内外影像显示系统，还是近几年的事，
因为一直找不到性能足够好的发蓝光的LED无机材料。 发红光的LED无机材料其分子组成是Ga-Al-As. 发绿光的LED无机材料其分子组成是GaP.
5 )电致发光：激发态能量通过辐射失活，产生光子，释放能量。
评价OLED的一些主要参数
一般来讲，有机EL发光材料及器件的性能可以从发光性能和
电学性能俩方面来评价。发光性能主要包括发射光谱，发光亮度
，发光效率，发光色度和寿命；电学性能主要包括电流与电压的 关系，发光亮度与电压的关系等。这些是衡量有机EL材料和器件 性能的重要参数，对于发光的基础理论研究和技术应用极为重要。
有机电致发光过程通常包括以下5个阶段。 1 )载流子的注入：再外加电场作用下，电子和空穴分别从阴极和 阳极注入到夹在电极之间的有机功能薄膜层。
2）载流子的跃迁：注入的电子和空穴分别从电子传输层和空穴传
输层向发光层跃迁。 3）载流子的复合：电子和空穴结合产生激子。 4）激子的跃迁：激子在电场作用下迁移，将能量传递给发光分子 ，并激发电子从基态跃迁到激发态。
纯度不够切在搞掺杂浓度下存在严重淬火效应。接着柯达开发出
C-545T，这是目前发光性能最好的绿光材料。
有机小分子红光材料
由于大多数红光材料是能隙较小的化合物，易发生非辐射复
合，并且存在较强的2-2相互作用或者具有强的电荷转移特性，
在高掺杂浓度或固体薄膜状态下分子间易产生聚合，导致浓度 淬灭，因此红光材料大都荧光量子产率不高，在制备器件时存 在主客体材料之间的能量匹配，相分离，载流子传输不平衡等， 这为红光材料的设计增加困难，导致材料缺乏。
功能高分子化学课件电致发光材料及器件
信息存储与传
光电子存储
电致发光器件可以用于制造光电子存储器，利用光的读写方式实 现高速、大容量的信息存储。
光通信
在光通信领域，电致发光器件可以用于制造光发射器和接收器， 实现高速、远距离的信息传输。
光互连
在光互连技术中，电致发光器件可以用于实现高速、低能耗的光 信号互连。
05 电致发光材料及器件的挑 战与前景
电子纸
电致发光器件还可以用于制造电子纸，具有类纸的显示效果，可重复使用，环保节能。
照明应用
室内照明
利用电致发光器件的发 光特性，可以制造出高 效、环保、舒适的室内 照明设备，如LED灯具。
室外照明
电致发光器件也可以用 于制造大型户外照明设 备，如大型广告牌、道 路照明等。
装饰照明
由于电致发光器件具有 色彩丰富、可调光的特 性，可以用于装饰照明， 如节日灯饰、艺术装置 等。
效率较低
由于缺乏多层结构对电流的限制和光的多次反射， 发光效率相对较低。
颜色单一
通常只能发出单一颜色的光。
双层器件结构
增加反射层
01
增加了一个反射层，能够将出射的光反射回器件中，提高了光
的利用率。
效率较高
02
通过多层结构对电流的限制，发光效率有所提高。
可调谐颜色
03
通过改变发光层和反射层的厚度和材料，可以调谐发出的光的
重大突破
1990年代，以有机材料为基础的电致发光器件（OLED）的发明， 为电致发光材料的发展带来了重大突破。
当前发展
随着新材料和技术的不断涌现，电致发光材料在亮度、色域、寿命 等方面不断取得突破，广泛应用于各种显示和照明产品。
02 电致发光材料的种类
有机电致发光材料
电致发光
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
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。
功能高分子化学课件电致发光材料及器件
在这个课件中，我们将介绍电致发光材料及器件的基础知识、性质和广泛应 用。通过这个课件，您将会了解到电致发光技术的原理和未来发展趋势。
电致发光基础知识
发光机理
电致发光是通过电流激发发光分子产生能量释放的现象。激发电子跃迁至激 发态，然后通过光致发光机制将能量以光的形式释放。
电致发光材料和器件的应用
广泛应用于
电致发光材料和器件广泛应用于手机、平板、电视等消费电子产品和照明等 领域。
未来发展趋势
未来的电致发光材料和器件将实现更高的亮度、更低的功率消耗，并进一步 应用于可穿戴设备等领域。
结语
• 电致发光材料和器件的发展前景十分广阔。 • 未来，我们有望见证更多创新的发光材料和器件应用的出现。
电致发光材料的性质
1 发光性能
衡量发光材料亮度、色彩饱和度和发光效率等方面的性能。
2 稳定性
评估材料在长时间使用中的稳定性，如寿命、耐热性和抗氧化性。
3 加工性能等
材料在制备电致发光器件时的可加工性、薄膜制备条件等方面的性能。
电致发光器件
器件种类
电致发光器件根据使用的材料不同可分为有机电致发光器件和无机电致发光器件。
发光颜色发生机制
发光颜色的发生取决于发光材料的能带结构和有机染料（用于有机电致发光 材料）的分子结构。
常见的电致发光材料
有机电致发光材料
含有有机分子的材料，可实现丰富多彩的颜色和高亮度。
无机电致发光材料
使用无机物质制备的材料，具有稳定性和长寿命的特点。
杂化电致发光材料
结合有机和无机组分的材料，优化了发光性能和稳定性。
器件构成
发光层、电子传输层、电子注入层、提取层等是组成电致发光器件的关键组成部分。
荧光粉的发光机理和特性
朱月华
一．荧光粉发光原理
• 1.1发光的概念 • 发光 : 是物质在热辐射之外以光的形式发射 出多余的能量，而这种多余能量的发射过 程具有一定的持续时间。 • 荧光粉:“在一定的激发条件下能发光的无机 粉末材料，有时也叫发光粉、晶态磷光体 或磷光体。
1.2发光的分类
• 根据激发方式的不同，发光分为以下几个类型：
卤磷酸钙荧光粉的摩尔配比与 发射光色的关系
橙黄 摩尔 浅蓝色 日光色 冷白色 白色 暖白色 配比 （4800） （6500） （4500） （3500) （2900） Ca P 4.90 3.00 4.86 3.00 4.80 3.00 4.71 3.00 4.77 3.00 4.53 3.00
F
六．节能灯用稀土三基色荧光粉
• 把稀土元素作为激活剂引进荧光粉，使荧 光粉的发光性能得到明显的改善。稀土三 基色荧光粉的研制和应用是从70年代开始 的。
6.1稀土荧光粉的开发进展
年份 主要 特征 蓝粉 1974~1977 高效率 BaMg2Al16O27:Eu 1978~1987 节能 BaMgAl10O27:Eu (Sr,Ca)10(PO4)6Cl2:Eu (Sr,Ca, Ba)10(PO4)6Cl2:Eu 1988~ 环境保护与节省资源 BBaMgAl10O17:Eu (Sr,Ca)10(PO4)6Cl2:Eu (Sr,Ca,Ba,Mg)10(PO4)6Cl2:E u BaMgAl10O17:Eu,Mn Sr4Al14O25:Eu 绿粉 CeMgAl11O19:Tb CeMgAl11O19:TbCeMgAl11O19:Tb CeMgAl11O19:Tb
燃烧法
• 燃烧合成法是指通过前趋材料的燃烧而获 得目标产物的一种方法
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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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