有機發(fā)光器件近年來在顯示領域的市場份額逐漸變大,在手機、電視、手表以及電腦等領域均有所發(fā)展。有機發(fā)光器件具有高對比度、輕薄、視角寬、功耗低、色彩鮮艷以及可大面積制造等優(yōu)點,優(yōu)于液晶顯示以及無機半導體發(fā)光器件。此外,有機發(fā)光分子的結構和性能可剪裁、材料無毒等優(yōu)勢,使得該技術具有極大的靈活性和適應性,有效地推動了有機發(fā)光器件的產(chǎn)品市場化和用戶接受度。未來的消費電子產(chǎn)品將向更輕更薄,甚至可彎曲變形的方向發(fā)展,在可穿戴設備以及生物可植入電子器件領域發(fā)揮更大的優(yōu)勢。有機發(fā)光器件在這方面的發(fā)展主要集中在兩個方面:一是對發(fā)光器件性能的進一步提高,二是實現(xiàn)器件的環(huán)境適應性,例如可折疊卷曲、可拉伸收縮等等。這類的便攜消費電子產(chǎn)品在不遠的將來勢必影響甚至改變?nèi)祟惖纳罘绞�。然�?這些功能的實現(xiàn)需要器件中所有組分的協(xié)同作用,從而對材料的革新和結構的設計提出了新的挑戰(zhàn)。本論文中,我們著眼于金屬納米復合結構,通過對其結構的設計和工藝研究,一方面提高了器件的光致發(fā)光強度和電致發(fā)光器件的效率,另一方面實現(xiàn)了功能化的可拉伸電致發(fā)光器件。具體研究內(nèi)容包括以下幾個方面:1、我們利用原位生長法制備金屬納米粒子-石墨烯復合結構,該復合材料可以有效提高局域表面等離子體共振強度,并提高了銅納米粒子在空氣中的穩(wěn)定性。并將該復合材料與有機熒光小分子DCM結合,將其熒光強度提高了10倍。我們也將該復合結構與有機晶體材料BP3T相結合,有效提高了其放大自發(fā)輻射性能,使其ASE閾值從104.5μJ/cm2降低到37.8μJ/cm2。2、我們利用銀納米線-聚合物的復合電極材料制備了可拉伸鈣鈦礦電致發(fā)光器件。首先我們制備了本征可拉伸鈣鈦礦電致發(fā)光器件。該器件中,我們使用銀納米線與本征可拉伸聚合物氨酯丙烯酸酯(Ag NWs/PU)復合電極作為可拉伸電極,并將鈣鈦礦前驅(qū)體與使用與聚環(huán)氧乙烷(PEO)和硅丙烯酸酯(PDMS)混摻的有機金屬鹵化物鈣鈦礦作為可拉伸發(fā)光膜,器件在液態(tài)金屬作為頂電極時可以實現(xiàn)均勻的發(fā)光,該器件在60%的拉伸度下依然可以有效工作。然后我們利用銀納米線與柔性聚合物聚酰亞胺(Ag NWs/PI)結合,在其上制備基于鈣鈦礦量子點材料的發(fā)光器件。利用柔性Pe LEDs粘附在預拉伸的彈性襯底上,釋放拉力后,超薄Pe LEDs在彈性襯底表面形成褶皺。該器件具有非常高的性能,電流效率可高達9.1 cd/A,且在50%的拉伸程度下,器件性能幾乎保持不變。3、我們利用幾納米的銀薄膜與熱敏性聚合物材料制備了超薄金屬電極復合電極(PAI/Ag),有效抑制了銀的三維島狀生長,使其在9 nm的時候可以形成連續(xù)薄膜。在使用PEDOT:PSS作為增透層后,該復合電極在550 nm處透過率高達94.5%,薄膜方阻僅為15.1Ω/□。我們利用該超薄銀電極制備了有機電致發(fā)光器件,由于該復合電極良好的光學電學特性以及表面形貌,以及PAI與有機材料匹配的折射率,基于該超薄銀-聚酰胺酰亞胺復合電極的器件具有優(yōu)異的性能,器件功率效率高達84.7 lm/W,比同樣條件下制備的基于ITO的器件效率高56.9%。
【學位單位】：吉林大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN383.1;TB383.1
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 金屬納米材料
        1.1.1 金屬納米粒子
        1.1.2 金屬納米線
        1.1.3 超薄金屬材料
    1.2 基于金屬納米結構的復合材料
        1.2.1 金屬納米粒子-石墨烯復合材料
        1.2.2 金屬納米線-柔性/可拉伸聚合物復合材料
        1.2.3 超薄金屬-聚合物復合材料
    1.3 基于金屬納米結構的復合材料在有機發(fā)光器件中的應用研究
        1.3.1 金屬納米粒子-石墨烯復合材料的應用
        1.3.2 金屬納米線-柔性/可拉伸聚合物復合材料在柔性電致發(fā)光器件中的應用
        1.3.3 超薄金屬-聚合物復合電極在有機電致發(fā)光器件中的應用研究
    1.4 本論文的主要工作
第二章 石墨烯-銅納米粒子復合結構增強表面等離子體強度與穩(wěn)定性
    2.1 石墨烯-銅納米粒子復合結構簡介
    2.2 石墨烯-銅納米粒子復合結構的制備與性能研究
    2.3 石墨烯-銅納米粒子復合結構增強表面等離子體強度
    2.4 石墨烯-銅納米粒子復合結構增強表面等離子體穩(wěn)定性
    2.5 本章小結
第三章 石墨烯-銅納米粒子復合結構增強有機晶體放大自發(fā)輻射
    3.1 有機晶體材料
        3.1.1 有機晶體材料分類
        3.1.2 放大自發(fā)輻射
    3.2 有機晶體材料的生長和性能研究
    3.3 石墨烯-銅納米粒子復合結構增強有機晶體放大自發(fā)輻射
    3.4 本章小結
第四章 基于銀納米線/聚合物復合電極的本征可拉伸鈣鈦礦電致發(fā)光器件
    4.1 可拉伸電致發(fā)光器件的研究歷史
    4.2 有機-無機雜化鈣鈦礦材料在電致發(fā)光器件中的應用
    4.3 可拉伸鈣鈦礦電致發(fā)光器件制備與性能表征
        4.3.1 制備銀納米線/聚氨酯丙烯酸酯復合結構
        4.3.2 制備本征可拉伸鈣鈦礦電致發(fā)光器件
        4.3.3 本征可拉伸鈣鈦礦電致發(fā)光器件性能表征
    4.4 本章小結
第五章 基于銀納米線/聚合物復合電極的可拉伸鈣鈦礦量子點電致發(fā)光器件
    5.1 鈣鈦礦量子點簡介
        5.1.1 鈣鈦礦量子點在電致發(fā)光器件的應用
        5.1.2 鈣鈦礦量子點的合成方法
    5.2 鈣鈦礦量子點的合成與性能表征
        5.2.1 溶劑的選擇
        5.2.2 鈣鈦礦量子點的合成
        5.2.3 鈣鈦礦量子點的性能表征
    5.3 柔性PI/AgNWs襯底制備工藝及性能表征
    5.4 可拉伸鈣鈦礦電致發(fā)光器件制備與性能表征
    5.5 本章小結
第六章 基于超薄銀電極的高效率有機電致發(fā)光器件
    6.1 常用透明導電電極簡介
    6.2 超薄銀電極的制備工藝及性能表征
        6.2.1 超薄銀電極的制備工藝
        6.2.2 超薄銀電極的性能表征
    6.3 基于超薄銀電極的高效率OLEDs器件
    6.4 本章小結
第七章 總結
參考文獻
作者簡介及在學期間取得的科研成果
致謝

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本文編號：2853604