【摘要】：有機(jī)電致發(fā)光器件(OLEDs)具有自發(fā)光,可視角寬,重量輕,能耗低等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是新一代照明和平板顯示技術(shù)的候選者。氧化石墨烯(GO)具有類似石墨烯的二維結(jié)構(gòu),其獨(dú)特的光電特性使其備受關(guān)注。作為寬帶隙材料,GO可應(yīng)用于有機(jī)太陽(yáng)能電池、OLED等有機(jī)光電子器件中。本文以GO作為空穴注入層或復(fù)合電極制備OLED器件,探究GO對(duì)OLED器件發(fā)光性能的影響,并對(duì)其機(jī)理進(jìn)行了分析。本論文主要內(nèi)容如下:1.研究不同厚度的GO空穴注入層(GO-HIL)對(duì)OLED器件發(fā)光性能的影響。制備OLED器件的結(jié)構(gòu)為ITO/GO(x nm)/NPB(40 nm)/Alq_3(70 nm)/LiF(0.5 nm)/Al(100nm)。當(dāng)GO-HIL厚度為3.6 nm時(shí),OLED器件性能最佳,器件的最大電流效率和亮度分別為4.4 cd/A和15770 cd/m~2,明顯高于沒(méi)有GO-HIL的參考器件的性能(1 cd/A和4735 cd/m~2)。在最佳GO-HIL厚度下,OLED器件發(fā)光性能的優(yōu)化可以歸結(jié)于ITO表面的粗糙度的降低及GO的高功函數(shù),使空穴容易從陽(yáng)極注入到有機(jī)層�；趩慰昭ㄆ骷�(HOD)的阻抗譜分析,器件的電學(xué)特性主要由體電阻決定。優(yōu)化后的OLED器件,具有最低的體電阻,從而顯著提高了器件的發(fā)光性能。2.優(yōu)化了PEDOT:PSS/GO透明導(dǎo)電陽(yáng)極的制備方法。基于聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)/氧化石墨烯(GO)混合溶液,利用旋涂法制備混合薄膜,采用硫酸(H_2SO_4)浸漬處理的方式,進(jìn)一步增強(qiáng)其導(dǎo)電特性。采用適當(dāng)工藝處理的PEDOT:PSS/GO混合薄膜在厚度為40 nm時(shí),其方阻為80Ω/□,在550 nm時(shí)的透過(guò)率達(dá)到87.7%。通過(guò)表面形貌、吸收光譜和拉曼光譜的分析,在少量氧化石墨烯摻雜和硫酸處理后,PSS~-和PEDOT~+鏈相分離,使得PEDOT:PSS的結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,提高了混合薄膜的電導(dǎo)率。分別制備以ITO、純PEDOT:PSS和PEDOT:PSS/GO混合膜為陽(yáng)極的OLED器件,采用優(yōu)化的PEDOT:PSS/GO混合薄膜作為陽(yáng)極時(shí)的OLED器件具有最低的啟亮電壓和最高的電流效率,其最大亮度是純PEDOT:PSS作為陽(yáng)極的OLED的1.5倍。器件性能的提升,源于混合導(dǎo)電陽(yáng)極較高的透過(guò)率、電導(dǎo)率和比較光滑的表面形貌。3.優(yōu)化了混合導(dǎo)電薄膜PEDOT:PSS/GO/AgNW制備方法,進(jìn)一步降低PEDOT:PSS/GO混合薄膜的電阻率�；阢y納米線乙醇分散液和PEDOT:PSS/GO混合溶液,采用分層旋涂的方法,制備了低方阻、高透過(guò)率的透明導(dǎo)電薄膜,制備的PEDOT:PSS/GO/AgNW混合薄膜在平均厚度為45 nm時(shí),其方阻為19Ω/□,并且在550 nm波長(zhǎng)時(shí)的透過(guò)率高達(dá)87.5%。與ITO作為陽(yáng)極的OLED器件相比,采用優(yōu)化的PEDOT:PSS/GO/AgNW混合薄膜作為陽(yáng)極的OLED器件的啟亮電壓降為2.1 V,最大的電流效率和亮度分別增加到6.2 cd/A和22894 cd/m~2。
【圖文】：

制備了雙層薄膜夾心式三明治結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致發(fā)光器件[1]，器件結(jié)構(gòu)如圖1.1 所示。器件呈現(xiàn)出良好的發(fā)光性能，量子效率在 1%以上，工作電壓小于 10 V，

其發(fā)光原理示意圖如圖 2.1 所示。圖 2.1 發(fā)光原理示意圖2.1.1 載流子的注入在外加電場(chǎng)的作用下，電子和空穴分別從 Cathode 和 Anode 注入到有機(jī)層中，，形成載流子。由于電極材料和有機(jī)材料之間的能級(jí)不匹配，因此在兩電極和有機(jī)層之間就會(huì)形成界面能級(jí)勢(shì)壘，使載流子的注入比較困難。界面能級(jí)勢(shì)壘的存在影響了器件的電致發(fā)光特性。2.1.2 載流子的傳輸當(dāng)電子和空穴從 Cathode 和 Anode 注入后，在外加電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下，分別經(jīng)過(guò) ETL和 HTL 向 EML 移動(dòng)。載流子在有機(jī)層中的傳輸是依靠有機(jī)分子電子云的重疊來(lái)實(shí)現(xiàn)的。從化學(xué)角度看，就是有機(jī)分子間通過(guò)氧化-還原方式實(shí)現(xiàn)使載流子的傳輸[13-14]。大多數(shù)有機(jī)材料分子的能帶結(jié)構(gòu)處于局域化不連續(xù)的狀態(tài)，由此導(dǎo)致了有機(jī)材料的載流子遷移率普遍低的特點(diǎn)。2.1.3 載流子的復(fù)合與激子形成電子和空穴由于庫(kù)侖吸引力的作用，在器件中的某個(gè)位置形成“電子-空穴對(duì)”，這樣的“電子-空穴對(duì)”稱為激子（Excitons）。由于電子、空穴遷移率的不同
【學(xué)位授予單位】：聊城大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN383.1;O613.71

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本文編號(hào)：2629572