有機(jī)電致發(fā)光二極管(OLEDs)已經(jīng)逐漸走入人們的生活,如最近的蘋果手機(jī)iphone X采用的OLEDs顯示屏,目前OLEDs器件的內(nèi)量子效率已經(jīng)接近100%,但是OLEDs器件的光只有20%能夠出射,因此,光耦合輸出成為了研究熱點(diǎn),傳統(tǒng)OLEDs器件采用氧化銦錫(ITO)作為透明陽(yáng)極,因ITO折射率較高,大入射角的光從ITO入射到玻璃基底時(shí)產(chǎn)生全反射,導(dǎo)致有將近50%的光被限制在金屬陰極及ITO之間,另有將近30%的光因全反射被限制在玻璃基底中。導(dǎo)致耦合輸出效率較低的關(guān)鍵因素是低折射率的玻璃基底及高折射率的ITO陽(yáng)極,為了解決這一問(wèn)題,將光從OLEDs器件內(nèi)部釋放出來(lái),本文采用仿真與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,通過(guò)仿真尋找提升耦合輸出效率的新型器件結(jié)構(gòu)并優(yōu)化參數(shù),實(shí)驗(yàn)上制備出相應(yīng)OLEDs器件對(duì)仿真得到的器件結(jié)果加以驗(yàn)證,采用銀薄膜及銀納米線(AgNW)薄膜替代ITO制備了OLEDs器件。本文的出發(fā)點(diǎn)和研究?jī)?nèi)容如下:(1)傳統(tǒng)采用實(shí)驗(yàn)制備OLEDs器件來(lái)優(yōu)化高效率器件參數(shù)耗時(shí)、耗財(cái)、耗力,導(dǎo)致新型器件結(jié)構(gòu)研發(fā)效率低下。本文采用FDTD Solutions軟件設(shè)計(jì)新型OLEDs器件結(jié)構(gòu)并進(jìn)行光學(xué)仿真,仿真計(jì)算銀薄膜透明陽(yáng)極OLEDs器件的基底折射率、銀薄膜厚度及發(fā)光位置如何影響器件中各模式光的占比,為高效率的銀薄膜OLEDs器件制備提供了理論指導(dǎo)。通過(guò)在實(shí)驗(yàn)上制備銀薄膜陽(yáng)極的OLEDs器件,實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證仿真,發(fā)現(xiàn)通過(guò)仿真可以較為準(zhǔn)確反映實(shí)際器件性能隨器件結(jié)構(gòu)參數(shù)而變化的規(guī)律。銀薄膜厚度為20nm,電壓為8V左右時(shí)獲得最高電流效率為5.3cd/A,最高亮度達(dá)到57596cd/m2。另外,設(shè)計(jì)仿真了頂發(fā)射OLEDs新型器件結(jié)構(gòu),研究了不同出光面覆蓋層結(jié)構(gòu)對(duì)器件耦合輸出效率的影響。(2)針對(duì)純Ag NW薄膜穩(wěn)定性差導(dǎo)致制備的OLEDs器件出現(xiàn)閃滅而無(wú)法工作的問(wèn)題,本文提出一種采用金屬氧化物溶膠-凝膠處理純Ag NW薄膜的方法,獲得了高熱穩(wěn)定性、高基底粘附性的復(fù)合Ag NW透明導(dǎo)電薄膜,對(duì)其基底粘附性強(qiáng)的內(nèi)在機(jī)理進(jìn)行了分析研究,揭示了其內(nèi)在機(jī)理。(3)針對(duì)ITO折射率高將大量光限制在OLEDs器件中這一問(wèn)題,本文提出采用Ag NW薄膜替代ITO作為陽(yáng)極,并在玻璃及柔性PET基底上制備出能夠穩(wěn)定工作的OLEDs器件。PET基底相對(duì)玻璃基底在電流效率上提高了32%,玻璃基底器件電流效率最高達(dá)到4.3cd/A。
【學(xué)位單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN383.1
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 有機(jī)發(fā)光二極管的研究進(jìn)展
        1.2.1 有機(jī)發(fā)光二極管的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 OLEDs的基本工作原理
    1.3 OLEDs光學(xué)耦合輸出效率研究進(jìn)展
        1.3.1 OLEDs光學(xué)耦合輸出效率
    1.4 提高OLEDs光學(xué)耦合輸出效率的方法
        1.4.1 玻璃基底模式的光學(xué)提取
        1.4.2 ITO/Org模式的光學(xué)提取
        1.4.3 SPPs模式的光學(xué)提取
    1.5 有限時(shí)域差分法的OLEDs光學(xué)仿真
        1.5.1 有限時(shí)域差分算法
        1.5.2 FDTD Solutions軟件簡(jiǎn)介
    1.6 采用銀納米線薄膜替代ITO來(lái)提高光學(xué)耦合輸出效率
        1.6.1 銀納米線透明導(dǎo)電薄膜研究進(jìn)展
        1.6.2 銀納米線的制備方法
        1.6.3 銀納米線透明導(dǎo)電薄膜的制備方法
        1.6.4 銀納米線透明導(dǎo)電薄膜存在的問(wèn)題
    1.7 本論文主要工作與研究?jī)?nèi)容
第二章 有機(jī)電致發(fā)光二極管的光學(xué)耦合輸出效率仿真與實(shí)驗(yàn)
    2.1 引言
    2.2 底發(fā)射OLEDs的光學(xué)耦合輸出效率FDTD Solutions仿真
        2.2.1 銀薄膜透明電極的耦合輸出效率仿真與優(yōu)化
        2.2.2 銀柵格電極的耦合輸出效率仿真與優(yōu)化
        2.2.3 高/低折射率基底OLEDs的耦合輸出效率仿真優(yōu)化
    2.3 頂發(fā)射OLEDs的光學(xué)耦合輸出效率FDTD Solutions仿真
        2.3.1 頂發(fā)射覆蓋層出光面為光柵時(shí)對(duì)出光率的影響
        2.3.2 頂發(fā)射覆蓋層出光面為周期波浪狀時(shí)對(duì)出光率的影響
        2.3.3 周期波浪狀電極對(duì)反向OLEDs耦合輸出效率的影響
    2.4 銀薄膜陽(yáng)極底發(fā)射OLEDs器件的制備
        2.4.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑
        2.4.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.4.3 實(shí)驗(yàn)步驟
        2.4.4 性能表征與測(cè)試
        2.4.5 結(jié)果與討論
    2.5 本章小結(jié)
第三章 銀納米線透明導(dǎo)電復(fù)合薄膜的制備及性能研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟
        3.2.4 性能表征及測(cè)試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 銀納米線透明導(dǎo)電薄膜透光率及方阻
        3.3.2 銀納米線透明導(dǎo)電薄膜粘附性能測(cè)試結(jié)果
        3.3.3 銀納米線透明導(dǎo)電薄膜熱穩(wěn)定性能測(cè)試結(jié)果
        3.3.4 銀納米線粘附機(jī)理
    3.4 本章小結(jié)
第四章 銀納米線透明導(dǎo)電薄膜制備有機(jī)發(fā)光二極管
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)步驟
        4.2.4 性能表征與測(cè)試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 銀納米線旋涂層數(shù)對(duì)器件效率的影響
        4.3.2 氧化鋅溶膠-凝膠旋涂層數(shù)對(duì)器件效率的影響
        4.3.3 氧化鋅旋涂轉(zhuǎn)速對(duì)器件效率的影響
        4.3.4 PET柔性基板OLEDs器件的效率
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 本論文的創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 存在的問(wèn)題及下一步研究方向
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果
致謝

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 鐘耀賢;卞夢(mèng)穎;張明驍;褚賽賽;陳志堅(jiān);龔旗煌;肖立新;;介觀光學(xué)結(jié)構(gòu)提高藍(lán)色頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件效率[J];物理化學(xué)學(xué)報(bào);2015年08期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 馮姝;濕法制備的有機(jī)電致發(fā)光小分子薄膜性質(zhì)研究[D];清華大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2839229