銀表面等離子體增強有機電致發(fā)光特性研究.pdf

1、有機電致發(fā)光器件被廣泛應(yīng)用于照明、平板顯示等行業(yè)，由于有機電致發(fā)光器件具有亮度高，功率效率高，自主發(fā)光，全固態(tài)易彎曲，可視角大等優(yōu)點，具有廣泛的應(yīng)用前景。有機電致發(fā)光器件對制備環(huán)境要求極為苛刻，極容易在空氣中被氧化從而壽命受到影響。高效率的發(fā)光器件需要高功函數(shù)高透明度的陽極，高效的空穴，電子傳輸材料以及高效的發(fā)光材料。
　　本文深入研究有機電致發(fā)光器件的發(fā)光機理，針對目前有機發(fā)光器件中面臨的主要問題：高功函數(shù)透明陽極，載流子注入不

2、平衡，發(fā)光層發(fā)光效率低等，提出解決方案。
　　首先，有機電致發(fā)光器件對陽極的要求極為嚴(yán)格，必須同時具備高透過率，高電導(dǎo)，高功函數(shù)，表面平整度好?；谶@點我們設(shè)計了ZnO/metal/ZnO多層膜機構(gòu)來制備實驗所需的透明導(dǎo)電薄膜。實驗表明：當(dāng)ZnO厚度為21.6nm，中間金屬Au的厚度為6nm時，薄膜的導(dǎo)電率為6.89×10－4Ω·cm，可見光范圍內(nèi)透過率達80％以上，表面粗糙度為 Rs=1.4nm，完全滿足有機電致發(fā)光器件的要求。

3、運用統(tǒng)計學(xué)原理和量子力學(xué)原理對膜系的導(dǎo)電機理進行分析，提出了它的電阻率模型。最后同實驗結(jié)果進行比較，發(fā)現(xiàn)理論模擬和實驗結(jié)果符合較好。
　　有機材料空穴遷移率一般比電子遷移率大兩個數(shù)量級以上，這使得器件發(fā)光層中載流子濃度不平衡，造成載流子的浪費，嚴(yán)重影響器件的發(fā)光效率和性能。針對此問題，本文通過使用銀鋁共摻硫化鋅作為電子傳輸材料來提高電子遷移率。通過理論計算發(fā)現(xiàn)，當(dāng)共摻硫化鋅厚度為4.4nm時具有較好的電子傳輸性能。實驗結(jié)果表明，當(dāng)

4、共摻硫化鋅厚度為8nm時，器件的發(fā)光強度和相對外量子效率較沒有電子傳輸層的器件分別提高了430倍和130倍。同時我們制備了以高效電子傳輸材料TPBi為電子傳輸層的發(fā)光器件。對比發(fā)光強度和外量子效率發(fā)現(xiàn)，銀鋁共摻硫化鋅作為電子傳輸層具有更高的電子遷移率，使得器件中載流子濃度趨于平衡，因而具有更高的發(fā)光強度與發(fā)光效率。
　　當(dāng)光照射金屬表面及具有納米微結(jié)構(gòu)的金屬時會產(chǎn)生表面等離子體共振現(xiàn)象，此過程往往伴隨著能量轉(zhuǎn)移。在有機電致發(fā)光器件

5、中引入金屬納米顆?？梢哉T發(fā)新的能量轉(zhuǎn)移途徑，從而打破熒光效率僅有25%的限制。本文通過控制有機材料的蒸鍍速率，使其表面形成具有均勻的納米微孔，再在其表面慢速率的蒸鍍金屬銀填充有機物納米微孔，形成金屬銀納米顆粒。實驗表明：由于金屬銀納米顆粒的引入，使得器件的發(fā)光強度提高了5.5倍，相對外量子效率較沒有金屬納米顆粒的器件有明顯的提升。器件的熒光瞬態(tài)壽命譜表明，銀納米顆粒的引入，使得發(fā)光材料的壽命從11.68ns提高到13.10ns。熒光壽命