iSpecRad-EQE電致發(fā)光量子效率測量系統(tǒng)是萊森光學(LiSen Optics)綜合發(fā)光特性測量平臺中的重要成員,可專門針對發(fā)光器件的光電特性進行有效測量。系統(tǒng)搭配包括光譜儀、帶輻射校準光源積分球、電流源表、探針臺、光纖及治具等。光譜儀具有信噪比高、雜散光低,動態(tài)范圍大等特性,適合不同波段和強度的激發(fā)光和發(fā)射光測量,可確保測量結果得準確性。同時,系統(tǒng)配有強大的專用測試軟件,操作邏輯簡單,測試過程迅速。
iSpecRad-EQE 電致發(fā)光量子效率測量系統(tǒng)能夠以高檢測精度對電致發(fā)光器件進行縱深測量,得到全面的電致發(fā)光效率參數(shù)(外量子效率等)以及相關的電學、輻射度學、光度學、色度學等參數(shù);同時該系統(tǒng)集成了穩(wěn)定性測試模塊,可以對器件的老化過程進行測試,且同時得到器件老化過程的全面信息,即涵蓋了上述發(fā)光效率、電學、輻射度學、光度學、色度學等全面參數(shù)(通常的老化測試儀,僅對電流、電壓和相對亮度進行測試)。在生物熒光標記、太陽能電池、光催化、化學分析、食品檢測及活體成像等領域具有巨大的潛在應用價值。
電致發(fā)光(Electroluminescent,簡稱EL),是通過加在兩電極的電壓產(chǎn)生電場,被電場激發(fā)的電子碰擊發(fā)光中心,而引致電子在能級間的躍遷、變化、復合導致發(fā)光的一種物理現(xiàn)象。由于電致發(fā)光產(chǎn)品具有發(fā)光效率高、器件壽命長、響應速度快、視角特性好、色彩度強、成本價格低、可彎曲等特點,在顯示器和照明領域有非常廣闊的應用前景。
決定電致發(fā)光產(chǎn)品性能是否優(yōu)良的,就是電致發(fā)光器件了。我們常說到的OLED、QLED都屬于這類器件。它們主要包括五層結構:陰極、電子傳遞層、發(fā)光層、空穴傳遞層和陽極。其中發(fā)光層的材料稱為電致發(fā)光材料,OLED器件的發(fā)光層為有機分子材料,QLED器件的發(fā)光層為量子點材料。
電致發(fā)光器件結構示意
電致發(fā)光器件的EQE(外量子效率)值是決定器件封裝以后光效的重要參數(shù)之一,也是真正決定電致發(fā)光器件是否能夠商業(yè)化的重要參數(shù)之一。無論對于顯示器還是照明,從電能轉(zhuǎn)化為光能的發(fā)光效率都非常重要,其主要反映了輸入功率的利用率。發(fā)光效率越高,器件的熱損耗越小,能量利用率越高。在電致發(fā)光器件的研究中,對應的參數(shù)則為外量子效率(EQE,External Quantum Efficiency)。
現(xiàn)在普遍的EQE測量方法有兩種,種是通過亮度計測量法線方向的亮度,通過標準朗伯體分布理論計算得到器件的EQE值。該方法有嚴重的缺點:實際中器件的朗伯體分布并非標準的余弦分布,會有部分分布不均的現(xiàn)象,此時通過理論計算的結果會非常不準確。
光分布法測試值(實心點)與朗伯體預測值(空心點)的區(qū)別
第二種EQE的測量方法是通過積分球配件,將器件的整體光通量收集,并通過計算得到器件的EQE。該方法又有兩種測量方案,一種是將器件至于積分球球壁上,僅測量器件的前向通量,稱為2π法;一種是將器件置于積分球內(nèi)部,測量器件的整體通量,稱為4π法。
積分球法EQE測試結果實例——四種顏色的OLED電致發(fā)光器
無機/有機電致發(fā)光
分子薄膜EL器件
AIE(聚集誘導發(fā)光)材料
量子點發(fā)光二極管(QLED)、有機發(fā)光二極管(OLED)、發(fā)光二極管(LED)、鈣鈦礦發(fā)光二極管(PeLED)等其它各種類型的電致發(fā)光器件
原位測量:可放至手套箱內(nèi),實現(xiàn)原位測量
結構穩(wěn)定:設備無需頻繁校準
專業(yè)軟件:功能豐富,操作簡單,測試迅速
光譜儀:系統(tǒng)采用制冷型CCD信噪比高、靈敏度高、測量精度高