面向聚合物微器件超声波精密封接的阵列微导能结构

为提高聚合物超声波精密封接的可控性,预防高温度场下聚合物的熔融流延影响封接界面质量和精度,提出了阵列式微导能结构。以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微小管道的封接为实验对象,研究了阵列微导能结构的尺度对超声波封接过程的影响;采用热压成型工艺在被封接表面制作了5组不同高度的微结构。采用基于声波传递效率反馈的超声波精密封接方式,对超声波作用下聚合物界面的润湿行为进行了观察分析,讨论了结构尺度对超声波封接质量的影响。结果表明,随着微结构尺寸的增大,实现完全联接需要的超声波能量呈递增的趋势。该种微导能结构有效控制了聚合物熔融流延,获得了均一的封接面,可实现高质量精密封接。

一种基于环金属铱配合物的高效绿色聚合物电致发光器件(英文)

以2-苯基吡啶为主配体,3-乙酰基樟脑为辅助配体合成了一种新型的具有大空间位阻的环金属铱配合物Ir[(ppy)2(acam)],对它的化学结构和光物理性质进行了表征。以环金属铱配合物Ir[(ppy)2(acac)]的发光效率(0.34)为参照物,配合物在2-甲基四氢呋喃溶液中的光致发光效率为0.54,表明在配合物中引入3-乙酰基樟脑为辅助配体能够降低分子间相互作用,提高量子效率。将该配合物掺杂在聚合物主体材料中,制备了绿色聚合物发光器件。器件结构为:ITO/PEDOT∶PSS(45 nm)/PVK(40 nm)/PFO+30%PBD∶xIr(ppy)2(acam)(70 nm)/Ca(10 nm)/Al(150 nm)。当掺杂质量分数为1%时,器件的最大功率效率、最大流明效率和最大亮度分别为4.23 lm/W,15.1 cd/A和9 939cd/m2。

塑料超声波焊接及其用于聚合物MEMS器件键合的研究进展

为了解决当前聚合物MEMS器件键合技术中存在的问题,将塑料超声波焊接技术引入聚合物微器件键合领域,从而形成了一种新的MEMS键合工艺——超声波键合。目前广泛应用于聚合物加工的塑料超声波焊接技术具有不需要焊剂和外部热源、对焊件破坏轻、焊接时间短、焊接影响区域小等优点,超声波聚合物MEMS器件键合是塑料超声波焊接技术从宏观器件到微观器件的一次应用范围上的拓宽。简述了塑料超声波焊接和MEMS器件超声波键合技术的国内外研究发展现状。采用MEMS加工工艺制作了带有键合接头的PMMA微流控芯片,并利用超声波塑料焊接机实现了高强度密封键合试验。然而,与宏观器件的焊接相比超声波MEMS键合存在着因结构微型化而产生的特殊技术问题,文章对这些问题进行了讨论。

退火对聚合物有机发光器件的影响

制作了结构为ITO/MEH PPV/Al的单层聚合物有机发光器件(PLED),在镀铝电极前后分别对器件进行高于MEH PPV玻璃化温度的退火处理。结果表明,镀铝电极后的退火处理可使器件的效率提高30%左右,器件的寿命增加40%左右;而镀铝电极前的退火处理对器件影响不大。

具有减少自猝灭效果的铱配合物掺杂型红色聚合物磷光器件(英文)

将双(2-(2'-苯并[b]噻吩基)-5-三氟甲基吡啶)乙酰丙酮合铱配合物[(btfmp)2Ir(acac)]及电子传输材料PBD掺杂到基质材料PVK中,利用旋涂的方法制备聚合物磷光器件。铱配合物的掺杂质量分数分别为8%、10%、15%及18%,当掺杂质量分数为15%时获得了最大外量子效率4.5%,而同样结构的经典的红光材料(btp)2Ir(acac)的掺杂质量分数为4%时最大外量子效率为3.3%。可以看出,含三氟甲基的新铱配合物制备的聚合物器件具有明显的减少浓度猝灭效果,这可能由于三氟甲基基团改变了分子堆积状态,减少了分子间相互作用的结果。该聚合物器件最大发射峰位648 nm,色坐标为(0.71,0.29),没有PVK的蓝光发射峰。

白光聚合物和聚合物白光器件

有机/聚合物电致发光器件(O/PLEDs)具有低能耗、宽视角、色彩丰富、快速响应、绿色环保以及可制备柔性屏等诸多优异特性,被业界公认为是21世纪最具潜质和最具发展前景的高技术领域之一。白光聚合物电致发光器件(WPLEDs)具有可通过湿法加工技术(如旋涂、丝网印刷、喷墨打印)大大降低器件的制作成本等优点,在显示和照明领域有着极大的应用前景,而受到人们广泛的关注。本文就国内在白光聚合物和聚合物白光器件方面的的研究现状,从聚合物白光器件和制备单一白光聚合物两个方面进行阐述,并介绍这一领域的发展前景和目前亟待解决的一些问题。

采用聚合物基质材料的热激活延迟荧光及其敏化器件

报道了基于热激活延迟荧光材料2,4,5,6-四(9-咔唑基)-间苯二腈(4CzIPN),聚合物聚(9-乙烯基咔唑)(PVK)和小分子材料2,2′-(1,3-苯基)二[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑](OXD-7)为共主体材料的发光器件,器件的外量子效率达到13%;进一步研究4CzIPN敏化5,6,11,12-四苯基并四苯(Rubrene)的器件,外量子效率达到9.2%,为未掺杂4CzIPN器件的5.4倍。通过瞬态光谱测量证实敏化器件的发光机制为F?rster能量转移,并探讨了Rubrene浓度和载流子平衡对器件发光特性的影响,推测Rubrene自聚集是限制敏化器件效率的内在原因。

聚合物微器件压力自适应超声波精密联接

将超声波联接技术应用于聚合物微器件的联接,搭建了超声波精密联接系统。为了保证微器件在精密联接中的形状精度,选用工作频率为60 kHz的超声换能器及驱动电源为微器件提供高频、低振幅的超声波振动;以高细分步进电机驱动直线导轨控制超声波工具头的纵向移动,精确控制超声波工具头的位置,并结合力传感器实现了超声波联接过程中聚合物材料力学性能的实时检测。针对联接表面特性差异引起的联接质量不一致问题,提出了基于材料力学性能反馈的压力自适应联接方法,可以对不同零件提供自适应的超声波能量。应用该系统对PMMA材料微器件进行了联接实验,实验结果表明,该方法大幅提高了超声波联接的稳定性,实现了聚合物微器件的超声波精密联接。

掺杂meso-四(对葵酰氧基苯基)卟啉铂的饱和红色聚合物发光器件

在聚2,7-(9,9-二辛基)芴(PFO)和30%的2-(对联苯基)-5-(对叔丁基苯基)-1,3,4-二唑(PBD)主体材料中掺杂短磷光寿命的meso-四(对正葵酰氧基苯基)卟啉铂(TDPPPt),制成聚合物基发光器件。器件结构为:ITO/PEDOT∶PSS/PVK/PFO+30%PBD∶TDPPPt/Ca/Al(ITO:氧化铟锡;PEDOT:聚3,4-乙撑二氧噻吩;PSS:聚苯乙烯磺酸盐;PVK:聚乙烯基咔唑)。当客体掺杂浓度≥3%时,器件给出饱和的红色发射。当驱动电压从7 V升高至14 V时,器件发光色度保持不变,CIE(国际发光照明委员会)色坐标稳定在(0.66,0.28)左右。器件的最大亮度和电流效率分别为1 390 cd/m2和1.34 cd/A。在电流密度100×10-3和150×10-3 A/cm2时,电流效率分别为1.18和0.99 cd/A,器件在高电流密度下具有良好的稳定性。

聚合物发光器件的旋涂膜厚模型研究

聚合物膜厚的控制对于优化聚合物发光器件的光电性能是至关重要的。应用最小二乘法,通过对中心复合设计实验数据的拟合,建立了旋涂法制备聚合物薄膜的膜厚回归模型。测试结果表明:利用该模型所得到的预测膜厚与旋涂的实测膜厚基本相符。膜厚模型的建立,对于旋涂工艺中旋涂条件的选择、薄膜厚度的控制以及器件性能的优化具有一定的实用价值。

有机/聚合物顶发射发光器件

有机/聚合物顶发射发光器件可以解决传统底发射发光器件的一系列不足。高性能顶发射发光器件的实现,首先必须优化器件结构,其次对电子注入材料和空穴注入材料提出更高的要求。本文从提高顶发射器件中电子注入和空穴注入方法入手,综述了国内外有机/聚合物顶发射电致发光器件的发展历史、研究现状、最新进展及以后的发展方向。

共轭聚合物材料及电致发光器件

共轭聚合物是一种极有应用前景的有机半导体材料,本文综述其研究进展,包括典型共轭聚合物材料PPV、PT、PF等及PPP的工作原理,发展前景和存在的问题。

影响聚合物电致发光器件旋涂膜厚因素的研究

采用正交试验设计 ,应用方差分析方法 ,研究了旋涂工艺中聚合物溶液的浓度、匀胶机的旋涂速度和加速度以及旋涂时间对所制备的薄膜厚度的影响。试验和分析结果表明 :溶液浓度和旋涂速度对薄膜厚度具有显著性的影响 ,而旋涂加速度和旋涂时间对它的影响则不显著。使用旋涂工艺制备聚合物薄膜时 ,合理选择溶液浓度和旋涂速度 。

带烷氧基的苯基蒎烯吡啶铱配合物在聚合物电致发光器件中的应用研究

采用旋涂法将一组带烷氧基的苯基蒎烯吡啶铱(Ⅲ)配合物(Ir(RO-pppy)3)磷光材料掺杂到PVK中,制作出了聚合物电致发光器件:ITO/PE-DOT:PSS(40 nm)/PVK0.7:PBD0.3:(x%.)Ir-complex(80 nm)/CsF(1.5 nm)/Mg:Ag(200 nm).实验结果表明,带有长烷氧基链配体的铱(Ⅲ)配合物能表现出更好的器件行为,当掺杂浓度为3.2%时,器件的最高发光效率达19.9 cd/A(7.8 lm/W,9.1V),CIE为(0.20,0.56);器件最大亮度为15700 cd/m2(8.4V).通过对这组铱(Ⅲ)配合物的光物理行为及电化学性能的研究,考察了主体材料与配合物之间的能级配置以及能量转移的机理.

双层阴极结构BaO/Al聚合物电致发光器件电子注入的研究

介绍了用双层阴极BaO/Al和发光层MEHPPV制成的聚合物电致发光器件(PLEDs),研究了绝缘层BaO对电子注入所起的作用.实验发现,BaO对电子的注入起到显著的促进作用,与直接用Al做阴极的器件对比,其发光亮度和效率分别提高了20倍和10倍,达到了1250cd/m2和0.4%.同时也研究了不同厚度的绝缘层BaO对电子注入的影响,随着厚度的增加,外部量子效率和亮度先增加后减少,存在一个约为1nm的最佳厚度.另外,国外用绝缘层LiF和CsF做成器件,与他们的实验结果对比,发现是绝缘层BaO增强了电子的注入,而不是BaO分解得到的金属Ba.

聚合物电致发光器件工作层热效应的喇曼光谱研究

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0～169mA/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.

以膦酸酯聚芴作为阴极界面修饰层的高效聚合物红光电致发光器件

以膦酸酯聚芴为阴极界面修饰层,高功函金属铝为阴极,制备了一种高效聚合物红光电致发光器件.通过X射线光电子能谱(XPS)的表征,分析了经真空蒸镀沉积在膦酸酯聚芴表面的Al原子与下层的膦酸酯聚芴在有机物-金属界面处的作用情况,结果表明,在真空蒸镀金属Al的过程中,在有机物-金属界面处形成了一种氧/铝复合物.研究了这种氧/铝复合物对器件光电性能的影响,结果表明,氧/铝复合物的产生提高了阴极电子的注入,使器件效率得到了很大提高.与以Ca/Al为阴极的传统器件相比,以膦酸酯聚芴/Al为阴极的聚合物电致发光器件的效率提高了75%,达到7.0cd/A.

双层聚合物发光器件中的输运特性研究

基于载流子电导是空间电荷限制与空间电荷在器件内部指数减小的假设,通过引入电荷空间分布的特征长度及有效迁移率,并考虑注入电流为热电子电流和隧穿电流,由此对器件的输运特性进行了详细讨论.结果表明电荷空间分布的特征长度对器件中的载流子浓度、电场强度及电流有很大影响;器件功能层厚度对器件的电场强度影响较大,对器件I-V特性影响不大.

一种聚合物平板微器件的制造方法

以一种平板微器件-微流控芯片制造为研究对象,针对单一的注塑成型工艺难以保证器件的宏微形位误差的难题,提出了一种新颖的聚合物平板微器件集成制造方法。首先,设计并制造了一套注塑模具,其中采用双螺纹结构将微镶件和定模架相连,对注塑工艺参数进行优化,制得填充率接近1的平板微制件。然后,对平板微制件进行了基于视觉对准的铣削整形和热压整平,有效改善了制件的宏微形位误差和平面度误差。最后,利用加工的器件进行装配,形成微流控芯片,并对芯片进行了流量测试和疲劳测试。实验结果表明:采用提出方法制造的微流控芯片,各项精度指标和性能可以满足实际使用要求,工艺成果对同类器件的研发和生产提供了借鉴和指导。