采用水热法制备了Er3+掺杂的ZnO纳米棒阵列, 通过场发射扫描电镜、X单晶衍射谱仪、透射电镜、微区显微光谱仪等对其形貌结构和发光性能进行了表征。结果表明, 掺杂前后ZnO纳米棒的形貌及晶型结构未发生改变, Er3+被均匀地掺杂至ZnO纳米棒中, 并未发现形成Er2O3; 掺杂Er3+后样品的光致发光光谱显示400 nm左右蓝光部分占比先提高后减少, 其可见光占比减少归因于Er3+填补了一部分锌空位缺陷, 同时抑制了一部分氧空位缺陷。结合荧光寿命光谱分析也可发现其辐射发光部分寿命延长, 表明荧光辐射效率提高。最终选取掺杂浓度为30%的单根ZnO纳米棒制备ZnO/GaN异质结发光二极管, 与未掺杂Er3+的样品相比, 其电致发光强度提高了5倍。本研究可为ZnO基电致发光器件的性能改善提供一种简便可行的方法。

采用核壳结构的绿光CdSSe/ZnS量子点成功制备了顶发射绿光量子点器件, 并详细研究了它的光电特性。与具有相同结构的底发射器件相比, 顶发射器件在亮度、效率、色纯度、光谱的电压稳定性上都得到了显著提高。在相同电压7 V下, 尽管底发射具有更大的电流密度, 但亮度仅为831 cd/m2, 而顶发射器件的亮度则可达到1 350 cd/m2, 并且顶发射器件的最高亮度可达到7 112 cd/m2。在效率上, 顶发射器件的最大电流效率可达6.54 cd/A,远大于底发射器件的1.89 cd/A。在光谱方面, 在底发射器件中出现的红蓝部分的杂光在顶发射器件中完全被抑制, 而且顶发射光谱的半高宽显著窄化, 具有更高的色纯度。当电压从4 V变化到9 V时, 顶发射器件光谱始终保持稳定, 色坐标移动仅为(－0.005, －0.001)。 结果表明, 顶发射结构有利于提高量子点器件的亮度、效率、色纯度以及光谱的电压稳定性。

采用旋涂法对PEDOT∶PSS薄膜进行了酸处理，研究了不同方法处理PEDOT∶PSS薄膜对器件ITO/酸处理PEDOT∶PSS/NPB/Alq3/LiF/Al性能的影响。实验结果表明：用盐酸(草酸)处理PEDOT∶PSS薄膜时，以0.75 mol/L的盐酸(草酸)在120 ℃下退火15 min时性能更好，最大电流效率达到4.28 cd/A。并且盐酸、草酸处理PEDOT∶PSS薄膜制备器件比未处理PEDOT∶PSS薄膜制备器件的电流效率明显提高了34%。

以量子点电致发光器件(QLED)中能级分布和载流子浓度的关系为理论基础, 研究了QLED发光层能级变化与驱动电压的关系, 建立了数学模型。以CdSe/ZnS核壳结构量子点为发光层, 计算了器件正常发光时的阈值电压, 分析了电流密度与量子点中电子准费米能级与空穴准费米能级之差的关系。结果表明, 当驱动电压大于9.8V时, CdSe/ZnS中电子的准费米能级与空穴的准费米能级之差大于1.03eV, 量子点电致发光器件正常发光; 理论模型证实由于电子在发光层与电子传输层界面的大量积聚, 导致淬灭发生, 降低发光效率。

采用化学溶液法在氧化铟锡(ITO)衬底上合成ZnO纳米棒，以不同的速度将无定形SiO2材料旋涂于ZnO纳米棒，制备了结构为ITO/ZnO/ZnO纳米棒/SiO2/Al全无机电致发光器件。借助能谱(EDS)和吸收光谱，发现当转速从3000 r/min降低到500 r/min时，SiO2的附着量逐渐增多。比较了旋涂速度对器件的电致发光光谱的影响，发现对于同一旋涂速度形成的器件，紫外发光强度随电压的增大而增强，可见区的发射则逐渐减弱；而不同旋涂速度下获得的器件的紫外发光强度显示出随电压升高先增大后减小的趋势，当旋涂速度为1000 r/min时，紫外发射最强，可见区发光几乎消失；I-V曲线测量显示随着转速的降低，器件的启亮电压变大，最大工作电流逐渐变小。结合光致发光(PL)图谱和能级结构图分析认为，SiO2除了能钝化ZnO纳米棒表面缺陷，还具有改善载流子在发光层的平衡和增大电子注入能量的作用，其较高的势垒对发光层内的电子具有限制作用，提高了在活性层中的电子和空穴的复合率。此外，SiO2的加速作用也有助于提高高能态缺陷能级的电子密度及复合几率。

以喇曼光谱和红外测温仪为表征手段, 研究了聚合物电致发光器件在施加不同电流密度的工作条件下器件内部热效应对器件老化的影响. 通过实验得到器件内发光层的斯托克斯喇曼信号和反斯托克斯喇曼信号强度的比值, 代入波尔兹曼方程计算得到该层对应的温度, 从而达到精确测量器件内部工作温度的目的. 通过对器件施加0~169 mA/cm2的电流密度, 发现器件内部工作温度逐渐升高, 最终达到有机层的玻璃化转变温度后, 发光层材料发生相变, 变成游离状的液态, 这种状态不稳定, 造成发光层材料的局部缺陷, 使得器件阴阳极短接导致器件短路, 从而发光失败. 实验表明喇曼光谱是一种探测薄膜器件内部工作层温度的有效手段.

最近白光有机电致发光二极管(White organic light-emitting diode,WOLED)的研究和应用取得了长足的发展。由于WOLED本身无可比拟的优点,用于全色彩有机电致发光显示、照明光源以及液晶显示器的背光源。根据白光器件的不同结构,综述了WOLED最新研究进展,探讨了其中的优缺点,总结了WOLED最新应用成果,并提出了发展高效、稳定的白光器件的新思路。

薄膜电致发光(thin film electroluminescence,简称TFEL或EL)显示器件,具有全固化、主动发光、重量轻、视角大、反应速度快、使用温度范围广等诸多优点,有着广泛的应用前景.TFEL器件的结构中包括了多种功能薄膜的应用,器件性能的好坏决定于各种功能薄膜的合理选择及其制备工艺.本文对TFEL器件中的功能薄膜进行了介绍.

白色有机电致发光二极管(white organic light-emitting diodes,WOLED)在过去12年间获得了巨大的发展,有望成为下一代高效固态光源.器件结构的改进和优化,新型材料的设计和合成以及电致磷光材料的普遍使用,使得目前WOLED的能量效率已经超过了传统的白炽光源.本文将涉及数种传统的和最新的WOLED结构,探讨其中的优势和不足,并对WOLED面临的机遇和挑战做出评述.