《电致发光》PPT课件

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1、第六章电致发光显示器（ELD）第一节电致发光显示器（ELD）第二节有机电致发光显示器（OLED）什么是电致发光？在电场作用下，发光层中的荧光材料发光，这便是电致发光。第一节电致发光显示器（ELD）一、全固态的电致发光显示器二、电致发光的分类三、无机薄膜电致发光（器件结构及工作原理）四、电致发光元件的各种构成材料五、ELD的用途六、TFEL器件最新进展七、无机TFEL研究的一般方法1、电致发光的发展历程：1936年，法国的Destriau发现ZnS的电致发光现象。1950年，发明透明导电膜，开发成功分

2、散型EL（第一代EL）1968年，分散型EL元件可以实现直流驱动；薄膜型EL可实现高亮度。（第二代EL）。1974年，通过实验证实了二层绝缘膜结构的薄膜型EL元件可用于电视画面显示的可能性。1983年，日本开始薄膜ELD的批量生产。目前，夏普等公司生产橙红色发光的ELD；国内有许多公司在生产EL器件一、全固态的电致发光显示器（1）第一阶段：ZnS:Mn（橙黄色）单色显示器的商品化；（2）第二阶段：二色（红、绿）、三色（红、绿、蓝）、多色显示器的商品化；（3）第三阶段：全色显示器的商品化。2、电致发光

3、显示的特征：（1）图象显示质量高；（2）受温度变化的影响小；（3）是目前唯一的全固体显示元件；（4）有小功耗、薄型、质轻等特点。分散型EL交流驱动型（商品阶段）直流驱动型（开发阶段）薄膜型EL交流驱动型非存储型（商品阶段）存储型（研究阶段）直流型（研究阶段）有机电致发光（OEL)(商品化阶段)——发光层、电子传输层、空穴传输层构成。在低压下可以获得高亮度发光，有可能实现蓝色发光。有机电致发光属于注入型EL，更类似于LED。二、电致发光的分类1、TFEL器件的结构三、无机薄膜电致发光（器件结构及工作原

4、理）2、TFEL器件的工作原理（碰撞激发）（1）在电场作用下，发光层与绝缘层界面能级处束缚的电子遂穿发射至发光层；（2）同时，发光层中杂质和缺陷也电离一部分电子，这些电子在电场作用下被加速;（3）当其能量增到足够大时，碰撞激发发光中心，从而实现发光;（4）电子在穿过发光层后，被另一侧的界面俘获。薄膜电致发光器件一般采用交流驱动，在交流驱动情况下，当外加电压反转时，上述4个过程重复进行，实现连续发光。基板透明电极第一绝缘层发光层第二绝缘层介电体层背面电极是否实用化应用情况分散型交流电致发光玻璃或柔性塑

5、料板ITO膜ZnS:Cu,Cl（蓝—绿）ZnS:Cu.Al(绿)ZnS:Cu,Cl,Mn（黄色）有AL商品化阶段液晶背光源分散型直流电致发光玻璃基板ITO膜ZnS:Cu,Mn（黄），ZnS:Tm3+(蓝)ZnS:Tb3+,Er3+(绿)ZnS:Nd3+,Sm3+(红)Al开发阶段薄膜型交流电致发光玻璃基板ITO膜有ZnS:Mn薄膜有Al商品化阶段精细矩阵显示薄膜型直流电致发光玻璃基板ITO膜ZnS:Mn薄膜Al研究阶段有机电致发光玻璃或柔性塑料板ITO膜空穴输运层有机薄膜（Alq3）电子输运层MgA

6、g商品化手机、显示器等四、电致发光元件的各种构成材料1、基板材料——一般采用玻璃（1）在可见光区域透明，热膨胀系数与积层材料一致（2）能承受EL的退火温度（500—600℃）（3）碱金属离子含量尽量低，确保元件的长期可靠性。2、发光层材料（1）薄膜型EL的发光材料：选择合适的发光中心；能承受105V/cm左右的强电场。母体：ZnS、CaS、SrS等半导体材料。发光中心：采用属于定域能级的元素，除Mn外，还有许多稀土元素。红色：CaS:Eu，ZnS:Sm,F，附加彩色滤光器的SrS:Ce；绿色：ZnS

7、:Tb,F；蓝色：CaGa2S:Ce或附加彩色滤光器的SrS:Ce（2）分散型交流EL发光层材料：主要采用与薄膜型相同的ZnS，选择合适的发光中心。发光层的形成方法：物理气相沉积（PVD）——电子束蒸发（EB）和多源蒸发（MSD）以及溅射镀膜等化学气相沉积（CVD）——原子层外延（ALE）有机金属气相沉积（MOCVD），氢化物输送减压法（HT—CVD）3、电极材料透明电极（ITO，CdSnO3，ZnO）;背电极Al。EB蒸发、电阻加热蒸发、溅射镀膜等物理方法；喷涂法、CVD等化学方法。目前：溅射镀膜

8、法，特别是磁控溅射用的最多。4、绝缘层材料绝缘耐压（使绝缘破坏的电场强度）高，针孔等缺陷少，与发光层附着牢固。（1）非晶态氧化物或氮化物：（Y2O3，Al2O3，Ta2O5，SiO2，Si3N4）（2）铁电体：BaTiO3，PbTiO3溅射镀膜法是主要成膜方式。一般采用电子束蒸发等真空镀膜法；难于真空蒸发的材料采用溅射镀膜法；对均匀性要求高的采用原子层外延法。电子束蒸发等真空镀膜法电子蒸发设备的核心是偏转电子枪，偏转电子枪是利用具有一定速度的带点粒子在均匀磁场中受力做