以陶瓷厚膜为绝缘层的电致发光器件的研究

论文摘要

人类已经进入信息时代,信息显示是信息科学的重要组成部分,是人机对话的中介。平板显示技术是信息时代对终端显示的基本要求。陶瓷厚膜电致发光显示器（Thick-film Dialectric Electro-Luminescence Display）作为一种平板显示技术令人满意地再现了过去只有阴极射线管（CRT）才能显示出的屏幕图像。无机材料的TDELD具有全固体化平板显示、驱动电压低、主动发光、视角大、分辨率高、响应速度快以及抗震能力强和使用温度范围宽等优点,是一种理想的平板显示器件,与液晶显示器（LCD）相比,具有无需背光源,发光强度高,响应速度快等优点;与阴极射线显示器（CRT）相比,具有能耗低,且发光效率高,视角广等优点;与等离子体显示器（PDP）相比,也具有造价低廉,使用安全,寿命长等优点,在科学仪器、便携式微机、航空航天和军事领域具有广阔的应用前景。本文讲述了采用高介电常数的陶瓷厚膜作绝缘层的薄膜电致发光器件（TDEL ）的制备过程。着重介绍了电致发光器件的发光机理、绝缘层对电致发光器件的影响、陶瓷厚膜电致发光器件的制造工艺,具体做法如下:在玻璃基板上蒸镀内电极,使用高介电常数的{Pb（Ni1/3Nb2/3）O3-Pb（Mg1/2W1/2）O3-PbTiO3}电容浆料,利用流延工艺成膜,用丝网印刷法印制在衬底上,然后在900oC～1000oC下低温烧结,用真空热蒸发法蒸镀发光层,采用直流磁控溅射法制造透明电极,对制好的器件用封装胶进行固化封装。并且测量了器件的阈值电压、电致发光光谱和亮度-电压曲线,研究了发光机理和效率--电压特性,分析了电致发光器件的阈值电压与绝缘介质特性的关系。通过以上的研究,对厚膜制备条件与厚膜厚度等因素对陶瓷厚膜电致发光器件电致发光特性的影响做了优化,最终得到的器件特性如下:1.低压交流启亮,启亮电压为60V。2.提供了优良的抗击穿能力,解决了以前薄膜电致发光器件的针孔问题,提高了电致发光器件的稳定性和可靠性。3.器件的光亮度和颜色与视角无关。4.器件实现了高对比度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 TDEL技术发展现状
• 1.2.1 无机电致发光技术发展概述
• 1.2.2 TDEL的基本结构
• 1.2.3 TDEL技术研发现状
• 1.2.4 TDEL与其它显示器件的比较
• 1.2.5 TDEL的前景
• 1.3 本文的研究内容
• 第二章 无机电致发光机理及发光特性
• 2.1 强场区的形成
• 2.2 初始电子的来源
• 2.3 界面发射
• 2.4 电子能量的运输
• 2.5 碰撞离化和碰撞激发
• 2.6 两种发光中心
• 2.7 发光中心的场致离化
• 2.8 电致发光的光电特性
• 2.8.1 电致发光亮度和电压的关系
• 2.8.2 电致发光屏的亮度和频率的关系
• 2.9 电致发光的亮度波形
• 2.9.1 脉冲驱动特性
• 2.9.2 滞后特性
• 2.10 电致发光屏的老化问题
• 第三章 绝缘层
• 3.1 绝缘层的作用及要求
• 3.2 绝缘层的等效电路
• 3.3 绝缘介质特性与器件阈值电压的关系
• 3.4 绝缘介质特性与器件效率的关系
• 3.5 常用绝缘材料的特性参数
• 第四章 以陶瓷厚膜为绝缘层的电致发光器件的制备与测量
• 4.1 器件的制备
• 4.1.1 器件的结构
• 4.1.2 基片的选取与清洗
• 4.1.3 内电极的制备
• 4.1.4 陶瓷厚膜的制备
• 4.1.5 发光层的制备
• 4.1.6 透明电极的制备
• 4.1.7 器件的封装
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 陶瓷厚膜的制备
• 4.2.2 电致发光光谱
• 4.2.3 亮度与驱动电压之间的关系
• 4.2.4 亮度与驱动频率之间的关系
• 4.2.5 发光效率
• 4.2.6 陶瓷厚膜电致发光器件与传统电致发光器件的比较
• 4.3 结论
• 第五章 总结和展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 攻读硕士期间参与的科研项目
• 致谢