摻雜型有機(jī)電致發(fā)光器件的特性研究.pdf

1、顯示技術(shù)作為繼微電子和計(jì)算機(jī)之后的又一發(fā)展熱點(diǎn)孕育著巨大的市場(chǎng)潛力，它的不斷進(jìn)步為人類社會(huì)高效及時(shí)地獲取信息提供了極大的便利。作為顯示領(lǐng)域的新生力量，有機(jī)電致發(fā)光器件（organic light-emitting diode,即OLED）已經(jīng)成為目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)之一。經(jīng)過(guò)近二十年的發(fā)展，OLED從理論和實(shí)驗(yàn)上都取得了突破性研究進(jìn)展。本文涉及摻雜聚合物有機(jī)電致發(fā)光器件（doped-PLED）及其工藝方面的研究。鑒于聚合物材料有別于

2、有機(jī)小分子的突出優(yōu)點(diǎn)及其制備工藝的低成本和簡(jiǎn)易性，利用旋涂法制備了基于不同聚合物摻雜體系的PLED發(fā)光器件，運(yùn)用多種手段對(duì)器件的光電性能參數(shù)以及薄膜的表面形貌進(jìn)行了測(cè)試、分析和對(duì)比，并從理論上對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了合理解釋。
　　本文首先簡(jiǎn)述了OLED領(lǐng)域的研究背景、發(fā)展歷史和現(xiàn)狀等，并介紹了有機(jī)電致發(fā)光的相關(guān)原理，以作為本課題研究的理論基礎(chǔ)。
　　設(shè)計(jì)復(fù)合空穴傳輸層，采用八羥基喹啉鋁（Alq3）作發(fā)光層兼電子傳輸層，制備了異質(zhì)結(jié)

3、雙層綠光器件。系統(tǒng)地研究了介電性聚苯乙烯（PS）分別與小分子空穴傳輸材料TPD和NPB形成的摻雜體系作為復(fù)合空穴傳輸層所制備的器件的光電特性。同時(shí)，針對(duì)導(dǎo)電性聚乙烯基咔唑（PVK）分別與 TPD和聚合物 MEH-PPV所構(gòu)成的摻雜體系，研究了溶劑因素對(duì)復(fù)合有機(jī)層旋涂成膜的質(zhì)量及器件發(fā)光性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同摻雜體系的復(fù)合空穴傳輸層對(duì)器件的空穴載流子傳輸具有不同的調(diào)節(jié)作用，從而對(duì)器件的發(fā)光性能產(chǎn)生顯著影響；對(duì)某種特定的摻雜體系，存

4、在著最優(yōu)化的摻雜濃度比，可使得器件性能最大限度地提高；不同溶劑對(duì)材料的成膜特性具有重要的影響，選擇合適的溶劑可使器件的發(fā)光性能進(jìn)一步提高。
　　設(shè)計(jì)器件結(jié)構(gòu)，對(duì)兩種新型聚芴類聚合物發(fā)光材料PFC2和PFC4的電致發(fā)光特性進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)這類新型的共聚物高分子不僅具有優(yōu)良的空穴傳輸性能，同時(shí)具有良好的藍(lán)光發(fā)射特性。在該類材料與PVK摻雜體系的性能研究中發(fā)現(xiàn)，由于存在電場(chǎng)對(duì)載流子隧穿效應(yīng)的調(diào)制作用，在不同的偏壓下器件表現(xiàn)出從綠光到藍(lán)光

5、的顏色變化，實(shí)現(xiàn)了利用電壓對(duì)器件發(fā)光色度進(jìn)行調(diào)節(jié)的功能。同時(shí)，摻雜器件內(nèi)部分子間存在有效的F?rster能量轉(zhuǎn)移，使得器件的亮度和效率均有不同程度的提高，發(fā)光性能得到了明顯改善。說(shuō)明利用物理?yè)诫s的方法，通過(guò)有效的能量傳遞機(jī)制可以提高器件的亮度和效率，為器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化和性能提升提供了一條簡(jiǎn)易有效的途徑。同時(shí)也表明，PFC2和PFC4是一類具有良好應(yīng)用前景的新型藍(lán)光聚合物材料。
　　綜上所述，本論文從材料選性和器件優(yōu)化的角度，較為詳細(xì)地