倒置底發(fā)射有機(jī)發(fā)光二極管電子注入研究.pdf

1、自1987年，鄧青云博士發(fā)現(xiàn)有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）以來(lái)，經(jīng)過(guò)人們不斷地研究改進(jìn)，加上OLED本身固有的諸如廣視角、高亮度、可柔性化等優(yōu)點(diǎn)，OLED已成為照明和顯示領(lǐng)域的新寵兒。當(dāng)OLED應(yīng)用于顯示領(lǐng)域，為了更好地與a-Si TFT驅(qū)動(dòng)電路配合使用，倒置底發(fā)射的結(jié)構(gòu)相比傳統(tǒng)的正置結(jié)構(gòu)更具有優(yōu)勢(shì)，因此本論文主要研究的OLED器件結(jié)構(gòu)即為倒置底發(fā)射結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)存在的最大的問(wèn)題是電子的注入效率，因?yàn)樵诖朔N結(jié)構(gòu)中常采用ITO為透明陰極，其功

2、函數(shù)約為4.8eV，而大部分的電子傳輸材料的LUMO只有2.5eV~3.5eV，這意味著電子的注入勢(shì)壘高達(dá)1.3eV~2.3eV，也就是電子的注入變得非常困難，這嚴(yán)重制約了整體器件的性能。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴通過(guò)在ITO底電極上蒸鍍低功函數(shù)的金屬Al來(lái)加強(qiáng)電子的注入?？紤]到Al的功函數(shù)較低，為4.28eV，通過(guò)在ITO上修飾Al可以降低其功函數(shù)，以降低電子的注入勢(shì)壘。然而通過(guò)進(jìn)一步地研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)Al呈現(xiàn)小尺寸的納米顆粒時(shí)，其

3、修飾的器件性能最優(yōu)，表現(xiàn)為最低的工作電壓，最高的發(fā)光效率。通過(guò)TEM、AFM、UPS等表征和高斯定理的推導(dǎo)，我們提出小尺寸的金屬納米顆粒導(dǎo)致局域電場(chǎng)增強(qiáng)從而可以加強(qiáng)電子注入的物理模型。為了驗(yàn)證此物理模型，我們還選擇了另外兩種低功函數(shù)金屬Ag和Cu，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示Ag和Cu納米顆粒都是可以加強(qiáng)電子注入，提高器件的性能；⑵基于前面的提出的物理模型，我們還嘗試了用高功函數(shù)的金屬Pt來(lái)修飾ITO。通過(guò)在ITO上濺射不同量的Pt來(lái)制備器件，器件的

4、結(jié)構(gòu)和表征結(jié)果同樣顯示當(dāng)Pt量較少，在ITO上以納米顆粒的狀態(tài)存在時(shí)，其修飾的器件開啟電壓最低，發(fā)光效率最高。然后我們還選擇了高功函數(shù)金屬Au，通過(guò)濺射和自組裝兩種方式來(lái)修飾ITO，同樣發(fā)現(xiàn)器件性能得到很大改善，這說(shuō)明以納米顆粒形式存在的金屬可以加強(qiáng)電子的注入，而不取決于它自身的功函數(shù)；⑶當(dāng)今世界的主流趨勢(shì)是節(jié)能環(huán)保，為響應(yīng)這個(gè)理念以及加上之前的物理模型，我們選擇了價(jià)格低廉且環(huán)保的碳納米結(jié)構(gòu)材料，通過(guò)濺射、旋涂、蒸鍍的方式在ITO上修飾