在量子点电致发光二极管(quantum-dot light-emitting diodes, QLEDs)的研究中, 外界空气尤其是水氧一直是影响器件性能的主要因素。 而有研究表明水是导致QLED器件固定电流下亮度提升的原因之一, 因此通过水汽处理的方式对这一效果进行提升有利于进一步优化器件性能。 主要基于水对量子点表面缺陷态的钝化作用来研究水汽处理量子点发光层对电致发光器件整体性能的影响, 并探索最佳处理时间。 首先利用全溶液法制备了一系列QLED器件, 并在制备过程中对量子点膜层进行水汽处理, 通过保持湿度不变改变处理时长的方式改变水汽处理程度。 然后对各个器件进行电致发光光谱的表征, 结果表明经过水汽处理的QLED器件的电致发光光谱相对未处理器件有一定程度的蓝移, 并且随着处理时间的延长蓝移程度增大, 分析发现这是水分子氧化量子点引起表面钝化从而减少带边缺陷态发光的结果。 此外, 通过测量各个器件的电流密度-电压-亮度(J-V-L)曲线对比不同水汽处理时长下器件的电流密度和发光强度大小, 并通过计算得到各器件的电流效率曲线。 结果表明随着处理时间的延长, QLED器件的亮度和电流效率都取得较大幅度的提升, 处理时长为3 min时亮度提升10%, 电流效率提升50%。 最后, 利用寿命测试设备对器件进行老化, 得到不同处理时长器件在相同固定电流密度下亮度随时间变化的曲线。 结果表明各个器件亮度均表现出先提升后下降的过程, 亮度初始提升幅度约为50%～70%, 并且提升到最大值所用时长随处理时间的增大而减小, 说明水汽处理对器件亮度提升更有效。 通过寿命公式计算器件的寿命并进行对比, 发现经水汽处理器件寿命相对未处理器件最高提升了70%。 总之, 水汽处理对QLED器件的性能在一定程度上起优化作用, 这对于QLED器件效率和寿命的提升以及封装工艺的简化是十分有益的。

p型单晶硅太阳电池在EL检测过程中, 部分电池片出现黑斑现象。结合X射线能谱分析(EDS), 对黑斑片与正常片进行对比分析, 发现黑斑片电池与正常电池片大部分表面的成分相同, 排除了镀膜及丝网印刷过程中产生黑斑的可能。利用X射线荧光光谱分析(XRF)测试了同一电池片的黑斑区域与正常区域, 发现黑斑处Ca含量较大, 并出现Sr、Ge和S等杂质元素。将6个档位的电池片制备成2cm×2cm的电池样片, 利用光生诱导电流测量了每个电池的外量子效率(EQE)。在460~1000nm波长范围内, 同一电池片黑斑处与正常处的EQE相差较大, 说明黑斑的出现与原生硅片缺陷无关, 应归结于电池片生产过程中引入的杂质缺陷。给出了杂质引入的原因以及解决途径, 从而显著减小了黑斑片产生的几率。

高压LED因其自身突出的特点在照明领域有着潜在的应用优势, 但作为一种新型功率LED, 其光电热特性仍需深入研究。 该实验对6和9 V GaN基高压LED芯片进行了相同结构和工艺条件的封装, 对封装样品进行了10～70 ℃的变温度光谱测试, 并进行了从控温平台温度到器件结温的转换。 为保证器件的电流密度相同, 6和9 V样品光谱测试的工作电流分别设定为150和100 mA。 结果显示, 结温升高会导致蓝光峰值波长红移、 波长半高宽增大、 光效下降和显色指数上升等现象。 在相同平台温度和注入功率下, 9 V样品的结温低于6 V样品; 随着温度的升高, 9 V样品波长半高宽的增加量比6 V样品少1.3 nm, 光效下降量少1.13 lm·W-1, 显色指数上升量少0.28。 以上表明, 与低压LED相比, 高压LED有着更低的工作结温和更小的温度影响。 原因在于, 相同环境温度下高压LED具有更好的电流扩展性和更少的发热量。 此特性在高压LED的研究、 发展与应用等方面具有参考价值。 此外, 峰值波长仍与结温有着较好的线性度, 在光谱设备精度较高的情况下可继续作为结温的敏感参数。

利用自主搭建的瞬态电致发光测量系统, 连续施加两个电压相同的矩形脉冲作为器件驱动电压并且两个矩形脉冲之间存在一定的时间间隔, 通过测量器件的瞬态EL和瞬态电流, 从而分析研究器件内部电荷存储行为和发光过程。 之前的研究发现了m-MTDATA∶3TPYMB混合发光层是激基复合物的发光, 并且发现了其较长延迟发光是因为空穴传输层和电子传输层内储存的电荷再复合造成的。 制备了以m-MTDATA∶3TPYMB(1∶1)混合层作为发光层、 m-MTDATA作为空穴传输层、 3TPYMB作为电子传输层的一组器件, 通过对器件瞬态EL的分析, 发现在第二个脉冲驱动下器件的EL强度稳定值比第一驱动驱动下的EL强度稳定值大, 且第二脉冲的EL强度稳定值与第一脉冲EL强度稳定值的比值随通过器件的电流增大而减小, 实验还发现第二脉冲撤销时的延迟发光衰减速度要比第一脉冲撤销时的快, 这是由于第二脉冲撤销时发光层内极化子(电荷)对激子的猝灭(TPQ)比较严重。

制备了结构为ITO/PEDOT∶PSS/polyvinylcarbazole (PVK)/carbon quantum dots(CDs)/LiF/Al的电致发光器件。器件的发光光谱显示: 在电压从7 V增大到13 V的过程中, 光谱峰值从380 nm移动到520 nm, 色坐标由(0.20,0.20)移动到(0.29,0.35)。经与PL光谱对比认为, EL光谱包含了PVK与碳量子点的双重贡献, 随着电压的增大, 碳量子点的发射逐渐增强, PVK发光先增强后减弱。结合器件能级结构讨论了器件的发光机制, 认为低电场下的PVK兼具发光层和电子阻挡层的功能, EL光谱为PVK层和碳量子点的发光叠加; 随着电场强度的增大, 碳量子点和PVK界面区的空间电荷阻止了电子向PVK的传输, 光谱转变为由碳量子点和激基复合物的共同贡献。

针对野外恶劣使用环境，设计了一种环境适应性强的显示控制系统。该系统采用基于DSP和S1D13305控制EL显示屏的设计方案，从软硬件两方面阐述了DSP和显示控制芯片之间的接口电路和设计方法，解决了显示控制芯片内部字库内容单一的问题，并给出了系统设置和显示控制芯片初始化程序，开发了显示驱动模块。经过实战考核和应用，该显示系统在野外恶劣环境中工作稳定，显示效果良好。该显示系统达到了预期效果。