有机电致发光器件光致发光试验

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-05-25  

本检测系统介绍了有机电致发光器件(OLED)光致发光(PL)试验的核心内容。本检测详细介绍了该试验所涵盖的关键检测项目、适用的器件与材料范围、主流的光谱与时间分辨检测方法,以及完成这些检测所必需的精密仪器设备。旨在为OLED材料研发、器件物理机制研究和性能优化提供标准化的测试分析与技术参考。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

光致发光光谱:测量材料在特定波长光激发下发射的光谱分布,是获取发光颜色、峰值波长和光谱半高宽的核心指标。

光致发光量子产率:定量表征材料将吸收的光子转化为发射光子的效率,是评价发光材料性能的关键参数。

激发光谱:通过监测特定发射波长处的发光强度随激发波长变化的关系,用以确定材料的最佳激发波长。

荧光寿命:测量光致发光衰减过程的时间常数,反映激发态弛豫动力学,对于区分荧光和磷光过程至关重要。

时间分辨光谱:在发光衰减的不同时间点采集光谱,用于分析随时间变化的发光颜色或物种演化。

发光热稳定性:在不同温度下测量光致发光特性,评估材料发光性能对温度的依赖性及热淬灭效应。

偏振发光特性:检测发光是否具有偏振性,用于研究材料中发光分子的取向有序性。

浓度淬灭效应:研究发光强度或量子产率随材料浓度(或掺杂浓度)的变化,确定最佳浓度以避免能量转移损失。

环境稳定性测试:在氧气、水分等环境因素影响下监测PL特性的变化,评估材料的化学与光化学稳定性

薄膜形貌与发光关联性:将PL测试结果与原子力显微镜等形貌表征结合,分析薄膜微观结构对发光效率的影响。

检测范围

小分子OLED材料:包括各类荧光、磷光主体材料、客体掺杂材料以及传输层材料的纯薄膜或共混薄膜。

聚合物发光材料:如PPV、PF、PTE等共轭聚合物及其衍生物的单层或多层薄膜样品。

热激活延迟荧光材料:具有TADF特性的新型OLED材料,其PL测试需重点关注延迟发光组分和温度效应。

量子点发光材料:用于QLED的钙钛矿量子点、CdSe量子点等无机纳米晶薄膜的发光特性评估。

器件功能层界面:对器件中电荷传输层与发光层之间的界面区域进行PL分析,研究激子形成与淬灭过程。

原型器件像素点:对未封装或已封装的简易OLED原型器件的局部发光区域进行微区PL测试。

溶液态发光材料:材料在溶液状态下的PL特性测试,用于基础光物理性质筛选,通常使用石英比色皿盛装。

单晶发光材料:具有高度有序结构的有机半导体单晶,用于研究本征的、无缺陷影响的发光性质。

纳米结构复合材料:有机/无机杂化纳米结构或等离子体增强结构,研究其发光增强或调制效应。

老化前后对比样品:对经过电应力、光应力或环境应力老化前后的同一批样品进行PL对比测试。

检测方法

稳态荧光光谱法:使用连续波光源激发样品,通过光谱仪收集稳态发射光谱,是最基础、最常用的PL测试方法。

积分球法:将样品置于积分球内进行PL光谱和绝对量子产率测量,可有效收集所有方向的发射光,结果更准确。

时间相关单光子计数法:利用脉冲激光和单光子探测器,通过统计光子到达时间精确测量荧光寿命,时间分辨率可达皮秒级。

条纹相机法:利用超快条纹相机直接记录发光强度随时间的变化,适用于超快过程(飞秒至纳秒)的时间分辨测量。

变温PL测试法:将样品置于可控温的样品室(如液氮恒温器)中,进行从低温到高温的PL光谱与寿命测量。

显微共聚焦PL光谱法:结合共聚焦显微镜,实现高空间分辨率(亚微米级)的微区PL光谱和寿命成像。

偏振调制光谱法:在光路中加入起偏器和检偏器,测量不同偏振方向下的PL强度,以确定发光偏振各向异性。

光致发光激发谱法:固定发射单色仪的波长,扫描激发单色仪的波长,从而获得PLE光谱,反映材料的吸收特性。

瞬态吸收与PL联用:结合泵浦-探测技术,同时监测激发态吸收和发射动力学,提供更全面的激发态信息。

空间电荷限制电流与PL结合法:在测量器件电学特性的同时,同步采集PL信号,研究电致发光与光致发光的内在关联。

检测仪器设备

荧光分光光度计:集成了氙灯光源、单色仪、样品室和光电倍增管检测器的核心设备,用于常规稳态PL和PLE光谱测量。

积分球附件:内壁涂有高反射漫射涂料的球体,与光谱仪和光源联用,用于测量发光材料的绝对量子产率和总发光通量。

时间分辨荧光光谱系统:主要由脉冲激光器(如皮秒/飞秒激光)、样品室、单色仪和TCSPC模块组成,用于寿命测量。

液氮/氦循环恒温器:为样品提供从极低温(如10K)到高温的精确温度控制环境,用于变温PL研究。

显微共聚焦拉曼/荧光光谱仪:将共聚焦显微镜与高灵敏度光谱仪结合,具备微区PL光谱采集、Mapping和寿命成像功能。

条纹相机系统:超快光学检测设备,用于直接观测和记录超短脉冲激光激发下发光信号的超快衰减过程。

锁相放大器:在调制光激发和检测中,用于提取微弱PL信号,提高信噪比,常用于弱发光或高背景下的测量。

单光子计数探测器:如雪崩光电二极管或光电倍增管,具有极高的灵敏度,是TCSPC方法中的关键探测部件。

单色仪与光谱仪:用于分光和光谱分析,光栅单色仪用于选择波长,而CCD光谱仪用于快速获取整个光谱。

样品制备辅助设备:包括旋涂仪、真空蒸镀机、手套箱等,用于制备满足PL测试要求的均匀、无氧化的高质量薄膜样品。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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