【摘要】：近年來,隨著可穿戴電子產(chǎn)品的問世(如智能手表、手環(huán)等),包括彎曲OLED顯示和照明產(chǎn)品的不斷推出(主要來自LG Display、LG Chemistry),柔性O(shè)LED(FOLED)越來越成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。所謂柔性O(shè)LED,就是基于柔性基板(PET、PC或者PEN等)的有機(jī)電致發(fā)光器件,相比于傳統(tǒng)的LCD和LED,除了具有自發(fā)光、廣色譜、輕薄等特點(diǎn),FOLED更能顯示出有機(jī)材料在柔性可穿戴領(lǐng)域方面應(yīng)用的優(yōu)勢。但是,如果要將FOLED更快地推向市場,除了要解決良率問題外,更重要的是,還要從根源上去解決其發(fā)光效率以及穩(wěn)定性的問題。所以,FOLED器件的研發(fā)和生產(chǎn)還有很大的拓展空間,例如:如何提高FOLED器件的發(fā)光效率、如何更方便地引入內(nèi)光萃取結(jié)構(gòu)、以及延長OLED的使用壽命等問題,本論文主要圍繞柔性電致發(fā)光器件(FOLED)的光取出和空穴注入層修飾開展了研究工作,分別引入周期和準(zhǔn)隨機(jī)性的納米結(jié)構(gòu),以及復(fù)合空穴注入層,進(jìn)一步研究了不同光萃取結(jié)構(gòu)對于器件性能的影響,最終有效的提升了器件的發(fā)光效率和穩(wěn)定性。具體研究內(nèi)容和主要成果如下:1.溶液法MoOx:Au NPs復(fù)合連接層在器件中的引入及性能研究。將溶液法合成的氧化鉬(MoOx)前驅(qū)體和檸檬酸法合成的納米金(Au,Diameter of 20nm)粒子混合在一起,作為復(fù)合空穴注入層(HIL)應(yīng)用到OLED中。制備了結(jié)構(gòu)為ITO/MoOx:Au NPs/NPB/Alq3/LiF/Al的OLED器件,利用氧化鉬的可靠功函數(shù)和金粒子的表面等離子體效應(yīng),最終實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)電壓較低、發(fā)光效率較高以及穩(wěn)定性較好的OLED器件。2.利用納米軟壓印技術(shù),在FOLED的空穴注入層PEDOT:PSS壓印準(zhǔn)隨機(jī)蛾眼結(jié)構(gòu),和周期性的一維、二維光柵相比,準(zhǔn)隨機(jī)蛾眼結(jié)構(gòu)對于FOLED的光調(diào)控作用最佳(相對于標(biāo)準(zhǔn)器件,有近50%的外量子效率EQE的提升),無論是對于光取出效率、光譜角度穩(wěn)定性,還是R、G、B三色的萃取廣譜性。結(jié)合FDTD遠(yuǎn)場模擬以綠光FOLED為例,相比于flat無結(jié)構(gòu)的器件,基于蛾眼器件的效率提升和角度穩(wěn)定性效果最佳,而周期性光柵由于布拉格衍射會(huì)導(dǎo)致光譜的選擇性和角度上的依賴性。3.后續(xù),基于柔性器件ITO-free的考慮和之前PEDOT:PSS作為空穴注入層的工作,我們又研究了在結(jié)構(gòu)化UV/PET基底上引入高導(dǎo)電PEDOT:PSS作為正極,然后制作FOLED。通過文獻(xiàn)調(diào)研,通過添加劑和后處理兩種方法來提高PEDOT:PSS的導(dǎo)電率,最高可達(dá)到2500 S cm-1。但是,由于PEDOT:PSS的吸水性,其導(dǎo)電性不能保持穩(wěn)定。通過具體器件的應(yīng)用,以Flat UV的高導(dǎo)電PEDOT:PSS為標(biāo)準(zhǔn)器件,具有UV結(jié)構(gòu)的器件在納米微結(jié)構(gòu)的光萃取作用下,效率上會(huì)有顯著的提高,但器件的壽命還是大的問題,會(huì)通過后續(xù)的工作進(jìn)一步改善。
[Abstract]:In recent years, with the advent of wearable electronic products (such as smart watches, bracelets, etc.), including the continuous introduction of curved OLED display and lighting products (mainly from LG Display,LG Chemistry), flexible OLED (FOLED) has become the focus of more and more attention. The so-called flexible OLED, is an organic electroluminescent device based on flexible substrate (PET,PC, PEN, etc.). Compared with the traditional LCD and LED, it not only has self-luminescence, but also has wide chromatography. Because of its lightness, FOLED can show the advantages of organic materials in flexible wearable applications. However, if we want to bring FOLED to market more quickly, we should not only solve the problem of yield, but also solve the problem of luminous efficiency and stability. Therefore, the research and production of FOLED devices still have a lot of space to expand. For example, how to improve the luminescence efficiency of FOLED devices, how to introduce the internal light extraction structure more conveniently, and how to extend the service life of OLED, etc. In this thesis, the photoluminescence and hole injection layer modification of flexible electroluminescent devices (FOLED) is studied, introducing periodic and quasi-random nanostructures, as well as composite hole injection layers, respectively. The effects of different optical extraction structures on the performance of the devices were further studied, and the luminescence efficiency and stability of the devices were improved effectively. The specific research contents and main results are as follows: 1. Study on the introduction and performance of MoOx:Au NPs Composite bonding layer in the device by solution method. The molybdenum oxide (MoOx) precursor synthesized by solution method and the nano-gold (Au,Diameter of 20nm) particles synthesized by citric acid method were mixed together and applied to OLED as a composite hole implantation layer (HIL). OLED devices with ITO/MoOx:Au NPs/NPB/Alq3/LiF/Al structure were fabricated. Using the reliable work function of molybdenum oxide and the surface plasma effect of gold particles, OLED devices with lower driving voltage, higher luminescence efficiency and better stability were achieved. 2. Using nano-soft imprint technique, PEDOT:PSS imprint quasi-random moth eye structure is injected into the hole of FOLED. Compared with periodic one-dimensional and two-dimensional grating, quasi-random moth eye structure has the best effect on the light regulation of FOLED (relative to standard device). There are nearly 50% enhancement of external quantum efficiency (EQE), both for light extraction efficiency, spectral angle stability, and extraction broad-spectrum properties of RG GnB trichrome. Combined with FDTD far-field simulation, the green light FOLED is taken as an example. Compared with the unstructured device of flat, the efficiency and angle stability of the device based on moth eye are the best. The periodic grating, due to Bragg diffraction, leads to spectral selectivity and angular dependence. 3. 3. Subsequently, based on the consideration of flexible device ITO-free and the previous work of PEDOT:PSS as hole injection layer, we also study the introduction of highly conductive PEDOT:PSS as positive electrode on structured UV/PET substrate, and then fabricate FOLED.. Through literature investigation, the conductivity of PEDOT:PSS can be increased by two methods: additive and post-treatment. The maximum conductivity of PEDOT:PSS can be as high as 2500 S cm-1.. However, the conductivity of PEDOT:PSS is not stable due to its water absorption. Through the application of specific devices, the high conductive PEDOT:PSS of Flat UV is taken as the standard device, and the efficiency of the devices with UV structure can be greatly improved by the photoextraction of nano-microstructures, but the lifetime of the devices is still a big problem. Will be further improved through follow-up work.
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN383.1

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本文編號：2283215