2020年电致发光高分子材料-后来.ppt

相比于有机小分子发光材料，聚合物发光材料具有如下优势：
具有良好的机械加工性，其玻璃化温度高，不易结晶，器件制作简单
可采用旋涂、喷墨打印等简单方式成膜，很容易实现大面积显示
通过选择不同的聚合物，或通过改变共轭长度、更换取代基、调整主、侧链结构及组成等多种途径得到包括红、绿、蓝三基色的各种颜色的发光
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电致发光高分子材料-后来
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利用聚合物的绕曲性，可在柔韧的衬底上制作可折叠的显示器
因此，聚合物发光材料被认为是制备质轻、成本低、可折叠卷曲的柔性显示器的首选材料。值得注意的是，近年来国外许多大公司已将研究与开发的重点转向了高分子平板显示。
2005年，韩国三星和美国 DuPont 公司联合推出了使用喷墨打印法制备的 英寸全彩色 PLED 显示器。
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电致发光高分子材料-后来
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二、 聚合物电致发光的性能评价
一般来讲，聚合物发光材料和器件性能的优劣可以从发光性能、电化学性能和电学性能等方面来评价。
主要包括：发射光谱、发光亮度、发光效率、发光色度、器件寿命、材料的能级和能隙、发光阀值电压、功耗、电流与电压的关系、发光亮度与电压的关系等。
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电致发光高分子材料-后来
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. 发光光谱
在有机/聚合物 EL 中，发射光谱通常有两种：光致发光光谱和电致发光光谱。光致发光光谱需要光能的激发，电致发光光谱需要电能的激发。
一般说来，光谱分散范围愈窄，其单色性愈好。
发射光谱一般用荧光测量仪来测量，具体的测量方法是荧光通过发射单色器后照射于检测器上，扫描发射单色器并检测各种波长下相应的荧光强度，然后通过记录仪记录荧光强度对发射波长的关系曲线，就得到了发射光谱。
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. 发光亮度
电致发光亮度是衡量器件发光强度强弱的指标。
PLED属电荷注入式发光，其电致发光亮度在低电流范围内与电流密度成正比，而在高电流密度时逐渐出现亮度饱和趋势。
PLED亮度一般采用亮度计测量，亮度计主要是由物镜、滤光片、硅光电池或光电倍增管以及检流计组成。
通常 CRT 电视机的亮度为150坎德拉/平方米（cd/m2）左右，液晶、等离子体显示器的最大亮度约为500 cd/m2，而目前PLED最大亮度已超过 10 万 cd/m2 。
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. 发光效率
发光效率是衡量器件性能的一个重要指标，常用能量效率、量子效率和流明效率来描述。
能量效率（功率效率）=输出的光功率/输入的电功率。
量子效率分为外量子效率和内量子效率。
外量子效率=发射出器件的光子数/注入的电子和空穴数
内量子效率=器件内部复合产生辐射的光子数/注入的电子 和空穴数
流明效率(光度效率)=发射的光通量/输入的电功率
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. 发光色度
由于人眼对不同颜色的感觉会有不同的心理－物理反应，所以人眼不能用于测量颜色，仅能判断颜色相等的程度。
为了对颜色有客观性的描述和测量， 1931 年国际照明委员会（CIE）建立了标准色度系统，这种系统推荐了标准照明物和标准观察者，通过测量物体颜色的三刺激值（X，Y，Z）或色品坐标（x, y, z）来确定颜色。
实验中，一般用色度计来测量颜色。
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寿命定义为亮度降低到初始亮度的 50%所需的时间。
对于投入市场的PLED 器件要求在连续操作下使用寿命达到10000小时以上，储存寿命要求5 年。

发光阀值电压定义为发光亮度为 1 cd/m2时的电压，PLED器件的发光阀值电压愈低，则器件的驱动电压愈低。
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材料的能级（包括HOMO和 LUMO 能级）对于平衡载流子的注入和传输非常重要。通过设计合适能级的聚合物材料使器件的效率能达到显著的改善。
材料的能隙为 HOMO 和 LUMO 能级的差值。
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功耗（电功率）等于驱动电压与电流的乘积。要想降低功耗提高发光效率，就需降低电流密度和驱动电压。但功耗愈小，器件的发光亮度越弱。一般亮度100cd/m2，电压为 10V 时，功耗约为 10W， 与无机 EL 功耗几乎一致。
一般来说，功耗大小与器件的结构、器件所用的材料有关，但器件环境和寿命对它也有很大影响。
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