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2025-01-21 09:30:33共聚焦激光熒光顯微鏡
共聚焦激光熒光顯微鏡是一種高分辨率的顯微鏡技術(shù),它利用激光作為光源,通過(guò)共聚焦光學(xué)系統(tǒng)對(duì)樣品進(jìn)行逐層掃描,實(shí)現(xiàn)三維成像。該技術(shù)能顯著提高圖像的清晰度和對(duì)比度,特別適用于觀察生物樣品的細(xì)微結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)變化。共聚焦顯微鏡還能進(jìn)行多通道熒光成像,同時(shí)檢測(cè)多種標(biāo)記物,為生物學(xué)研究提供了強(qiáng)大的工具。它廣泛應(yīng)用于細(xì)胞生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、發(fā)育生物學(xué)等領(lǐng)域,是研究細(xì)胞結(jié)構(gòu)、功能和相互作用的重要儀器。

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2023-08-21 11:50:20激光共聚焦熒光顯微鏡 活體熒光物質(zhì)檢查
激光共聚焦顯微鏡,簡(jiǎn)稱(chēng)CLSM(Confocal Laser Scanning Microscopy),是一種利用激光共振效應(yīng)進(jìn)行成像的顯微鏡。它通過(guò)使用激光束掃描樣品的不同層面,將所得到的圖像合成成一幅清晰的三維圖像。與傳統(tǒng)顯微鏡相比,激光共聚焦顯微鏡具有更高的分辨率和更強(qiáng)的穿透能力,可以觀察到更加細(xì)微的結(jié)構(gòu)和更深層次的物質(zhì)。在活體熒光物質(zhì)的檢查中,激光共聚焦顯微鏡發(fā)揮了重要的作用。通過(guò)標(biāo)記活體細(xì)胞或組織的特定結(jié)構(gòu)或分子,激光共聚焦顯微鏡可以實(shí)時(shí)觀察到這些結(jié)構(gòu)或分子的活動(dòng)和分布情況。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,它可以用于觀察細(xì)胞的生長(zhǎng)、分裂和死亡過(guò)程,研究細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和分子交互作用等。在藥物研發(fā)中,它可以用于觀察藥物在活體細(xì)胞或組織中的分布情況,評(píng)估藥物的療效和毒性。此外,在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域,激光共聚焦顯微鏡可以用于觀察神經(jīng)元的活動(dòng)和連接,揭示大腦的工作機(jī)制。 NCF950激光共聚焦顯微鏡較寬場(chǎng)熒光顯微鏡的優(yōu)點(diǎn):l 能夠通過(guò)熒光標(biāo)本連續(xù)生產(chǎn)?。?.5至1.5微米)的光學(xué)切片,厚度范圍可達(dá)50微米或更大。(主要優(yōu)點(diǎn))l 控制景深的能力。l能夠從樣品中分離和收集焦平面,從而消除熒光樣品通??吹降慕雇狻办F霾",非共焦熒光顯微鏡下無(wú)法檢測(cè)到。(最重要的特點(diǎn))l  從厚試樣收集連續(xù)光學(xué)切片的能力。l 通過(guò)三維物體收集一系列圖像,用于二維或三維重建。l收集雙重和三重標(biāo)簽,精確的共定位。l 用于對(duì)在不透明的圖案化基底上生長(zhǎng)的熒光標(biāo)記細(xì)胞之間的相互作用進(jìn)行成像。l  有能力補(bǔ)償自發(fā)熒光。 耐可視共聚焦成像效果圖                                                          尼康共聚焦成成像效果圖NCF950激光共聚焦顯微鏡應(yīng)用,共聚焦顯微鏡在以下研究領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛:1、細(xì)胞生物學(xué):細(xì)胞結(jié)構(gòu)、細(xì)胞骨架、細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、流動(dòng)性、受體、細(xì)胞器結(jié)構(gòu)和分布變化、細(xì)胞凋亡;2、生物化學(xué):酶、核酸、FISH、受體分析3、藥理學(xué):藥物對(duì)細(xì)胞的作用及其動(dòng)力學(xué);4、生理學(xué):膜受體、離子通道、離子含量、分布、動(dòng)態(tài);5、遺傳學(xué)和組胚學(xué):細(xì)胞生長(zhǎng)、分化、成熟變化、細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)、染色體分析、基因表達(dá)、基因診斷;6、神經(jīng)生物學(xué):神經(jīng)細(xì)胞結(jié)構(gòu)、神經(jīng)遞質(zhì)的成分、運(yùn)輸和傳遞;7、微生物學(xué)和寄生蟲(chóng)學(xué):細(xì)菌、寄生蟲(chóng)形態(tài)結(jié)構(gòu);8、病理學(xué)及病理學(xué)臨床應(yīng)用:活檢標(biāo)本的快速診斷、腫瘤診斷、自身免疫性疾病的診斷;9、生物學(xué)、免疫學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)和營(yíng)養(yǎng)學(xué)。NCF950激光共聚焦顯微鏡配置NCF950激光共聚焦配置表激光器激光405 nm、488 nm、561 nm、640 nm探測(cè)器波長(zhǎng):400-750nm,探測(cè)器:3個(gè)獨(dú)立的熒光檢測(cè)通道;1個(gè)DIC透射光檢測(cè)通道掃描頭最大像素大?。?096 x 4096 掃描速度:2 fps(512 x 512像素,雙向),18 fps(512 x 32像素,雙向),圖像旋轉(zhuǎn): 360°掃描模式X-T, Y-T, X-Y, X-Y-Z, X-Y-Z-T針孔無(wú)級(jí)變速六邊形電動(dòng)針孔;調(diào)節(jié)范圍:0-1.5毫米共焦視場(chǎng)φ18mm內(nèi)接正方形圖像位深12bits配套顯微鏡NIB950全電動(dòng)倒置顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)NIS60無(wú)限遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)(F200)目鏡(視野)10×(25),EP17.5mm,視度可調(diào)-5~+5,接口Φ30觀察鏡筒鉸鏈?zhǔn)饺坑^察鏡筒,45度傾斜,瞳距47-78mm,目鏡接口Φ30,固定視度;1)目/攝切換:(100/0,50/50,0/100);2)目視/關(guān)閉目視/可調(diào)焦勃氏鏡NIS60物鏡10×復(fù)消色差物鏡,NA=0.45 WD=4.0 蓋玻片=0.1720×復(fù)消色差物鏡,NA=0.75 WD=1.1 蓋玻片=0.1760×半復(fù)消色差物鏡,NA=1.40 WD=0.14 蓋玻片=0.17 油鏡100×復(fù)消色差物鏡,NA=1.45 WD=0.13 蓋玻片=0.17 油鏡物鏡轉(zhuǎn)換器電動(dòng)六孔轉(zhuǎn)換器(擴(kuò)展插槽),M25×0.75聚光鏡6孔位電動(dòng)控制:NA0.55,WD26;相襯(10/20,40,60選配)DIC(10X,20X/40X)選配.空孔照明系統(tǒng)透射柯拉照明,10W LED照明;落射照明:寬場(chǎng)光纖照明6孔位電動(dòng)熒光轉(zhuǎn)盤(pán)(B,G,U標(biāo)配);電動(dòng)熒光光閘;中間倍率切換手動(dòng)1X,1.5X、共焦切換機(jī)身端口分光比:左側(cè):目視=100:0;右側(cè):目視=100:0;平臺(tái)電動(dòng)控制:行程范圍130 mm x100 mm (臺(tái)面325 mm x 144 mm )最大速度:25mm/s;分辨率:0.1μm - 重復(fù)精度:3μm。機(jī)械可調(diào)樣品夾板調(diào)焦系統(tǒng)同軸粗微動(dòng)升降機(jī)構(gòu),行程:焦點(diǎn)上7下2;粗調(diào)2mm/圈,微調(diào)0.002mm/圈;可手動(dòng)和電動(dòng)控制,電動(dòng)控制時(shí),最小步進(jìn)0.01um;DIC插板10X,20X,40X插板;可放置于轉(zhuǎn)換器插槽;選配控制搖桿,控制盒,USB連接線軟件軟件:NOMIS Advanced C圖像顯示/圖像處理/分析2D/3D/4D圖像分析,經(jīng)時(shí)變化分析,三維圖像獲得及正交顯示,圖像拼接,多通道彩色共聚焦圖像
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2023-03-16 14:23:50基于共聚焦顯微技術(shù)的顯微鏡和熒光顯微鏡的區(qū)別
熒光顯微鏡主要應(yīng)用在生物領(lǐng)域及醫(yī)學(xué)研究中,能得到細(xì)胞或組織內(nèi)部微細(xì)結(jié)構(gòu)的熒光圖像,在亞細(xì)胞水平上觀察諸如Ca2+ 、PH值,膜電位等生理信號(hào)及細(xì)胞形態(tài)的變化,是形態(tài)學(xué),分子生物學(xué),神經(jīng)科學(xué),藥理學(xué),遺傳學(xué)等領(lǐng)域中新一代強(qiáng)有力的研究工具。以共聚焦技術(shù)為原理的共聚焦顯微鏡,是用于對(duì)各種精密器件及材料表面進(jìn)行微納米級(jí)測(cè)量的檢測(cè)儀器。材料科學(xué)的目標(biāo)是研究材料表面結(jié)構(gòu)對(duì)于其表面特性的影響。因此,高分辨率分析表面形貌對(duì)確定表面粗糙度、反光特性、摩擦學(xué)性能及表面質(zhì)量等相關(guān)參數(shù)具有重要意義。共焦技術(shù)能夠測(cè)量各種表面反射特性的材料并獲得有效的測(cè)量數(shù)據(jù)。VT6000共聚焦顯微鏡基于共聚焦顯微技術(shù),結(jié)合精密Z向掃描模塊、3D 建模算法等,可以對(duì)器件表面進(jìn)行非接觸式掃描并建立表面3D圖像,實(shí)現(xiàn)器件表面形貌3D測(cè)量。在材料生產(chǎn)檢測(cè)領(lǐng)域中能對(duì)各種產(chǎn)品、部件和材料表面的面形輪廓、表面缺陷、磨損情況、腐蝕情況、平面度、粗糙度、波紋度、孔隙間隙、臺(tái)階高度、彎曲變形情況、加工情況等表面形貌特征進(jìn)行測(cè)量和分析。應(yīng)用1.MEMS微米和亞微米級(jí)部件的尺寸測(cè)量,各種工藝(顯影,刻蝕,金屬化,CVD, PVD,CMP等)后表面形貌觀察,缺陷分析。2.精密機(jī)械部件,電子器件微米和亞微米級(jí)部件的尺寸測(cè)量,各種表面處理工藝,焊接工藝后的表面形 貌觀察,缺陷分析,顆粒分析。3.半導(dǎo)體/ LCD各種工藝(顯影,刻蝕,金屬化,CVD,PVD,CMP等)后表面形貌觀察, 缺陷分析 非接觸型的線寬,臺(tái)階深度等測(cè)量。4.摩擦學(xué),腐蝕等表面工程磨痕的體積測(cè)量,粗糙度測(cè)量,表面形貌,腐蝕以及亞微米表面工程后的表面形貌。
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2025-02-01 12:10:13正置熒光顯微鏡與倒置熒光顯微鏡
正置熒光顯微鏡與倒置熒光顯微鏡:選擇與應(yīng)用分析 在生物學(xué)研究和醫(yī)學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域,熒光顯微鏡已成為一種不可或缺的工具。隨著熒光顯微鏡技術(shù)的發(fā)展,市場(chǎng)上涌現(xiàn)出了不同類(lèi)型的熒光顯微鏡,其中正置熒光顯微鏡和倒置熒光顯微鏡是兩種常見(jiàn)且用途各異的設(shè)備。本文將對(duì)這兩種顯微鏡的特點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景及選擇依據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析,幫助科研人員和實(shí)驗(yàn)室工作人員做出合理的設(shè)備選擇,以滿(mǎn)足不同的研究需求。 正置熒光顯微鏡的特點(diǎn)與應(yīng)用 正置熒光顯微鏡(upright fluorescence microscope)以其獨(dú)特的設(shè)計(jì),廣泛應(yīng)用于細(xì)胞學(xué)、分子生物學(xué)及病理學(xué)等領(lǐng)域。其結(jié)構(gòu)通常將光學(xué)元件布置在顯微鏡頂部,觀察時(shí)樣品位于鏡頭下方。這種設(shè)計(jì)可以更方便地進(jìn)行細(xì)胞切片或活體樣品的觀察。其優(yōu)點(diǎn)之一是可以通過(guò)簡(jiǎn)單的操作輕松獲取高分辨率的熒光圖像,同時(shí)對(duì)于樣品的處理及拍攝角度也有一定的靈活性。 正置顯微鏡特別適用于薄切片樣品的觀察,因?yàn)闃悠吠ǔ1环胖迷谳d玻片上,能夠在較短的距離內(nèi)對(duì)其進(jìn)行有效觀察。由于光源和檢測(cè)設(shè)備位于顯微鏡的上方,可以有效減少樣品的熱損傷和其他不必要的干擾。由于這種設(shè)備能夠提供更為直觀的熒光圖像,常被用于細(xì)胞計(jì)數(shù)、標(biāo)記分子定位及疾病標(biāo)志物的研究等任務(wù)。 倒置熒光顯微鏡的特點(diǎn)與應(yīng)用 與正置顯微鏡不同,倒置熒光顯微鏡(inverted fluorescence microscope)的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是將鏡頭置于樣品的上方,光源和反射鏡位于樣品下方。這一結(jié)構(gòu)使得倒置顯微鏡在觀察培養(yǎng)在培養(yǎng)皿中的細(xì)胞、活體組織和更大體積樣品時(shí)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。倒置顯微鏡可以方便地從樣品的底部進(jìn)行觀察,從而避免了細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中需要過(guò)多的操作及擾動(dòng)。 倒置熒光顯微鏡在細(xì)胞培養(yǎng)和組織學(xué)研究中得到了廣泛的應(yīng)用,特別是在活細(xì)胞成像及動(dòng)態(tài)觀察中,具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。其大的特點(diǎn)是可以直接在細(xì)胞培養(yǎng)皿中觀察細(xì)胞的生長(zhǎng)、分化、遷移等生物學(xué)現(xiàn)象,對(duì)于長(zhǎng)期動(dòng)態(tài)觀察以及細(xì)胞互動(dòng)研究具有不可替代的作用。由于倒置顯微鏡在設(shè)計(jì)上較為緊湊,樣品放置便捷,適合用于高通量篩選等實(shí)驗(yàn)操作。 選擇正置或倒置熒光顯微鏡的考慮因素 選擇適合的顯微鏡需要綜合考慮實(shí)驗(yàn)的具體需求及研究目標(biāo)。若實(shí)驗(yàn)需要對(duì)細(xì)胞切片或薄片樣品進(jìn)行高分辨率的觀察,正置顯微鏡可能更為適合。而如果實(shí)驗(yàn)對(duì)象是培養(yǎng)在培養(yǎng)皿中的活細(xì)胞或大尺寸的樣品,倒置顯微鏡則更為高效。在實(shí)際應(yīng)用中,科研人員應(yīng)根據(jù)樣品的性質(zhì)、觀察目標(biāo)以及實(shí)驗(yàn)操作的便捷性,做出合理的選擇。 專(zhuān)業(yè)總結(jié) 正置與倒置熒光顯微鏡各有特點(diǎn),選擇時(shí)需要充分考慮實(shí)驗(yàn)的實(shí)際需求。正置顯微鏡擅長(zhǎng)處理薄切片及提供高分辨率圖像,而倒置顯微鏡則在細(xì)胞培養(yǎng)和動(dòng)態(tài)觀察中具有明顯優(yōu)勢(shì)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需求及操作環(huán)境,選擇合適的顯微鏡設(shè)備,是確保實(shí)驗(yàn)成功與數(shù)據(jù)精確性的關(guān)鍵。
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2025-05-16 11:15:25掃描電鏡怎么聚焦
掃描電鏡怎么聚焦 掃描電鏡(SEM,Scanning Electron Microscope)作為一種強(qiáng)大的分析工具,廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、生物學(xué)、半導(dǎo)體等領(lǐng)域。其核心功能之一就是通過(guò)的聚焦技術(shù),確保掃描電子束能夠高效且清晰地探測(cè)樣品表面特征,從而提供高分辨率的圖像和數(shù)據(jù)。要獲得高質(zhì)量的掃描圖像,正確的聚焦至關(guān)重要。在這篇文章中,我們將詳細(xì)探討掃描電鏡的聚焦原理、聚焦過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題以及如何通過(guò)合理調(diào)整參數(shù)確保佳成像效果。 掃描電鏡的聚焦原理 掃描電鏡的基本原理是利用電子束掃描樣品表面,并通過(guò)探測(cè)二次電子、背散射電子等信號(hào)來(lái)形成圖像。電鏡中的電子束必須聚焦在樣品的表面,以獲得清晰的圖像。聚焦過(guò)程通過(guò)調(diào)節(jié)電子束的大小、形狀和射向樣品的角度來(lái)實(shí)現(xiàn),這需要精確的控制電子鏡頭系統(tǒng)。在SEM中,電子鏡頭通常由多個(gè)磁透鏡構(gòu)成,每個(gè)透鏡通過(guò)調(diào)整電流來(lái)影響電子束的聚焦度。 如何聚焦掃描電鏡 調(diào)節(jié)光圈:光圈控制電子束的大小,它直接影響到束流的強(qiáng)度和成像的深度。當(dāng)光圈調(diào)整不當(dāng)時(shí),電子束可能會(huì)擴(kuò)散或聚焦不清,導(dǎo)致圖像模糊。通常,使用較小的光圈會(huì)提供更高的分辨率,但也會(huì)減小視場(chǎng)。 調(diào)整物鏡透鏡:掃描電鏡通過(guò)物鏡透鏡進(jìn)行精確聚焦。物鏡透鏡的調(diào)節(jié)主要是通過(guò)改變電流強(qiáng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)樣品距離透鏡不合適時(shí),圖像會(huì)顯得不清晰,因此調(diào)整物鏡透鏡的位置是確保清晰成像的關(guān)鍵。 對(duì)焦的細(xì)節(jié)調(diào)節(jié):在實(shí)際操作中,電鏡通常配備精細(xì)的對(duì)焦系統(tǒng),允許用戶(hù)在微米甚至納米級(jí)別精確調(diào)節(jié)焦點(diǎn)。通過(guò)在圖像屏幕上觀察樣品表面,可以實(shí)時(shí)調(diào)整焦距,直到圖像清晰為止。 常見(jiàn)的聚焦問(wèn)題及其解決方法 圖像模糊:這通常是由于對(duì)焦不準(zhǔn)或電子束未能有效聚焦所致。解決方法是通過(guò)調(diào)整物鏡透鏡和光圈來(lái)重新聚焦,或者檢查電鏡的電子源是否穩(wěn)定。 樣品表面損傷:當(dāng)聚焦過(guò)于集中時(shí),電子束的能量過(guò)高可能會(huì)對(duì)樣品表面造成損害。為避免這種情況,應(yīng)適當(dāng)減小束流并適當(dāng)調(diào)節(jié)對(duì)焦。 焦點(diǎn)漂移:由于樣品或電鏡系統(tǒng)的溫度變化,焦點(diǎn)可能會(huì)發(fā)生漂移。為了克服這個(gè)問(wèn)題,使用精細(xì)的對(duì)焦調(diào)節(jié)系統(tǒng)是非常重要的。 如何確保佳聚焦效果 在掃描電鏡的操作中,確保佳聚焦效果的關(guān)鍵是細(xì)致的調(diào)節(jié)和耐心的操作。除了基礎(chǔ)的物鏡調(diào)節(jié)和光圈控制外,操作員應(yīng)當(dāng)熟悉樣品的特性和掃描參數(shù)的影響,并能夠根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整聚焦參數(shù)。保持電鏡系統(tǒng)的穩(wěn)定性,定期校準(zhǔn)設(shè)備,也能大大提高聚焦效果和圖像質(zhì)量。 掃描電鏡的聚焦是一個(gè)精細(xì)而復(fù)雜的過(guò)程,只有通過(guò)對(duì)電子束的準(zhǔn)確控制與合理調(diào)節(jié),才能確保獲得高質(zhì)量的掃描圖像。掌握這一過(guò)程的技巧,能夠極大提升掃描電鏡在科學(xué)研究和工業(yè)應(yīng)用中的精度和可靠性。
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2023-08-21 11:41:24熱點(diǎn)應(yīng)用丨OLED的光致發(fā)光和電致發(fā)光共聚焦成像
要點(diǎn)光致發(fā)光和電致發(fā)光是有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)視覺(jué)顯示發(fā)展的重要技術(shù)。與共聚焦顯微鏡相結(jié)合,使用RMS1000共聚焦顯微拉曼光譜儀對(duì)OLED器件的光電特性進(jìn)行成像研究。光譜和時(shí)間分辨成像獲得了比宏觀測(cè)試更詳細(xì)的器件組成和質(zhì)量信息。介紹近年來(lái),有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)已成為高端智能手機(jī)和電視全彩顯示面板的領(lǐng)先技術(shù)之一1。使用量的快速增長(zhǎng)是因?yàn)镺LED提供了比液晶顯示器(LCD)更卓 越的性能。例如,它們更薄、更輕、更靈活、功耗更低、更明亮2。在典型的OLED器件中,電子和空穴被注入到傳輸層中,然后在中心摻雜發(fā)光層中復(fù)合。這種復(fù)合產(chǎn)生的能量通過(guò)共振轉(zhuǎn)移到摻雜分子中,從而使其發(fā)光。OLED發(fā)光的顏色取決于發(fā)光層中所摻雜分子的化學(xué)結(jié)構(gòu)。當(dāng)新的有機(jī)電致發(fā)光器件開(kāi)發(fā)出來(lái)時(shí),可以利用光致發(fā)光(PL)和電致發(fā)光(EL)光譜來(lái)表征單個(gè)元件和整個(gè)器件的光電特性。在本文中,RMS1000共聚焦顯微拉曼光譜儀用于表征四種成像模式下OLED器件的光電特性:PL、EL、時(shí)間分辨PL(TRPL)和時(shí)間分辨EL(TREL)。使用共聚焦顯微拉曼光譜儀來(lái)表征OLED的光譜和時(shí)間分辨特性獲得了比宏觀測(cè)試更詳細(xì)的信息。材料和方法測(cè)試樣品為磷光OLED器件,由圣安德魯斯大學(xué)有機(jī)半導(dǎo)體光電研究組提供。將樣品放置在冷熱臺(tái)(LINKAM)上,通過(guò)兩個(gè)鎢探針連接到器件電極上實(shí)現(xiàn)成像。使用RMS1000共聚焦顯微拉曼光譜儀進(jìn)行PL、EL、時(shí)間分辨PL(TRPL)和時(shí)間分辨EL(TREL)成像,如圖1。圖1  PL、TRPL、EL和TREL成像的實(shí)驗(yàn)裝置。將裝載樣品的冷熱臺(tái)放置在顯微鏡樣品臺(tái)上,如圖2所示。對(duì)于PL測(cè)試,使用532 nm CW激光器和背照式CCD探測(cè)器;對(duì)于TRPL測(cè)試,使用外部耦合的EPL-405皮秒脈沖激光器、MCS模式和快速響應(yīng)的PMT。對(duì)于EL測(cè)試,使用Keithley 2450 SMU向OLED器件加電壓,并用CCD探測(cè)器檢測(cè);對(duì)于TREL測(cè)試,使用Tektronix 31102 AFG向OLED加一系列短脈沖電壓,使用MCS模式測(cè)試每個(gè)脈沖下的衰減。圖2  (a)安裝在RMS1000上的冷熱臺(tái);(b) OLED器件電致發(fā)光寬場(chǎng)成像。測(cè)試結(jié)果與討論大面積光致發(fā)光和電致發(fā)光光譜成像OLED首次采用PL和EL光譜相結(jié)合的方法進(jìn)行研究。當(dāng)使用共聚焦顯微拉曼光譜儀成像時(shí),可以表征材料在整個(gè)器件中的分布以及在發(fā)光強(qiáng)度和顏色均勻性方面的整體質(zhì)量。圖3中的PL成像和相應(yīng)的光譜提供了器件上4個(gè)區(qū)域發(fā)光層分布的信息,還顯示了電極的位置。圖3  (a)OLED器件的PL光譜強(qiáng)度成像;(b)a中標(biāo)記的點(diǎn)1和點(diǎn)2的PL光譜。白色和灰色代表PL強(qiáng)度,顯示了有機(jī)發(fā)光層的位置?;疑珔^(qū)域?yàn)榘l(fā)光層被頂部電極覆蓋的位置。在頂部電極穿過(guò)發(fā)光層的地方,PL強(qiáng)度降低為未覆蓋區(qū)域強(qiáng)度的一半以下。這是由于頂部電極材料削弱了激光強(qiáng)度和光致發(fā)光強(qiáng)度。對(duì)于EL成像,鎢探針連接到與區(qū)域2相交的電極上。圖4中得到的EL圖像和相應(yīng)的光譜表明了EL發(fā)光僅發(fā)生在區(qū)域2中的發(fā)光層與電極重疊的區(qū)域。在PL成像中,空間分辨率主要取決于樣品上激光光斑的大小。而在EL成像中,由于沒(méi)有激光,因此是通過(guò)改變共焦針孔直徑來(lái)改變空間分辨率(將針孔直徑減小到25 μm)。圖4  (a)OLED器件的EL光譜強(qiáng)度成像;(b)a中標(biāo)記的點(diǎn)1和點(diǎn)2的EL光譜。EL強(qiáng)度在整個(gè)有源像素上不均勻,這對(duì)器件的質(zhì)量有影響。在區(qū)域外邊緣有兩個(gè)(白色)垂直條帶,強(qiáng)度比其余部分強(qiáng)。此外,存在許多EL強(qiáng)度降低的非發(fā)光區(qū)域。這表明器件有缺陷,理想情況下,OLED將在每個(gè)像素上呈現(xiàn)出密集和均勻的發(fā)光。高分辨率光致發(fā)光和電致發(fā)光光譜成像為了進(jìn)一步研究,使用PL和EL對(duì)EL有源像素上的較小區(qū)域(圖5a和圖5b)進(jìn)行高分辨成像。圖5b網(wǎng)格內(nèi)的上部區(qū)域是發(fā)光層與電極重疊的地方,下部區(qū)域是單獨(dú)的發(fā)光層。圖5c為 PL強(qiáng)度成像,再次表明被電極覆蓋的發(fā)光層PL強(qiáng)度小于未覆蓋的發(fā)光層。PL峰值波長(zhǎng)圖像(圖5d)表明,有電極覆蓋的發(fā)光層與未覆蓋的發(fā)光層(611 nm)相比,PL發(fā)射峰發(fā)生紅移(620 nm)。峰值波長(zhǎng)的變化表明在不同的區(qū)域中能級(jí)不同。圖5  (a) OLED器件電致發(fā)光寬場(chǎng)成像;(b)a網(wǎng)格內(nèi)的高分辨率寬場(chǎng)成像;(c)PL強(qiáng)度成像;(d)相同區(qū)域的PL峰值波長(zhǎng)成像;(e)EL強(qiáng)度成像;(f)相同區(qū)域的EL峰值波長(zhǎng)成像。EL成像顯示,與其余部分相比發(fā)射強(qiáng)度較弱的缺陷(圖5e)波長(zhǎng)發(fā)生明顯紅移(圖5f)。這是由于缺陷處的EL能帶的信號(hào)強(qiáng)度降低以及在662 nm處EL能帶信號(hào)強(qiáng)度同時(shí)增加引起的。另外,在EL有源區(qū)域的最 底部的區(qū)域中,發(fā)生藍(lán)移,這與在PL圖像上看到的波長(zhǎng)變化一致。高分辨率時(shí)間分辨光致發(fā)光和電致發(fā)光成像為獲得額外信息,在同一區(qū)域進(jìn)行TRPL和TREL成像,如圖6所示。分別用激光脈沖和電脈沖,在MCS模式下測(cè)試614 nm處OLED的PL和EL衰減。利用單指數(shù)模型擬合衰減曲線。在圖6a的TRPL成像中,EL活性區(qū)域(上部區(qū)域)中的PL壽命比EL非活性區(qū)域(下部區(qū)域)中的PL壽命短大約200 ns。如圖6c所示,分別為800 ns和600 ns。這里觀察到與圖4中PL強(qiáng)度和波長(zhǎng)圖像的類(lèi)似梯度,沿圖向下方向的發(fā)射強(qiáng)度增強(qiáng),并且發(fā)生了藍(lán)移。因此,根據(jù)TRPL數(shù)據(jù)可得:當(dāng)光激發(fā)時(shí),通過(guò)摻雜帶可獲得不同的能級(jí)。在圖6b中的TREL成像中,整個(gè)區(qū)域的壽命相似,大約為470 ns。發(fā)現(xiàn)EL壽命顯著短于相同區(qū)域的PL壽命。圖6   (a)OLED的時(shí)間分辨PL成像;(b)OLED的時(shí)間分辨EL成像;(c)a中選定區(qū)域的PL衰減曲線;(d)b中圖像的EL衰減曲線。結(jié)論RMS1000共聚焦顯微拉曼光譜儀用于測(cè)試OLED器件的PL、EL、TRPL和TREL成像。這些不同的成像模式提供了關(guān)于發(fā)光層和電極在整個(gè)器件中位置的詳細(xì)信息,在工作條件下器件的發(fā)光強(qiáng)度和顏色均勻性,以及關(guān)于PL和EL過(guò)程中帶隙能量的相對(duì)信息。參考文獻(xiàn)1. A. Salehi et al., Recent Advances in OLED Optical Design, Adv. Funct. Mater., 2019, 29, 1808803, DOI: 10.1002/adfm.201808803.2. J. M. Ha et al., Recent Advances in Organic Luminescent Materials with Narrowband Emission, NPG Asia Mater., 2021, 13, 1–36, DOI: 10.1038/s41427-021-00318-8.天美分析更多資訊
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