本文關(guān)鍵詞：等離子體共振增強(qiáng)的藍(lán)光有機(jī)發(fā)光二極管及其工作機(jī)制研究

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【摘要】：有機(jī)電致發(fā)光器件(OLED)具有亮度高、響應(yīng)快、功耗低、色彩柔和、重量輕、具有柔性、成本低等優(yōu)點(diǎn),因而,其在平板顯示以及固態(tài)照明等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景,是21世紀(jì)光電信息技術(shù)領(lǐng)域備受關(guān)注的研究課題之一。為了推進(jìn)OLED進(jìn)一步產(chǎn)業(yè)化,其效率和壽命還有待不斷提升。表面等離子體(SP)是局域在金屬表面的一種電磁振蕩,當(dāng)?shù)入x子體發(fā)生共振時(shí),可以增強(qiáng)金屬表面的電場(chǎng),也可以增強(qiáng)附近熒光分子的自發(fā)輻射速率,提高熒光效率。其中基于金屬納米粒子產(chǎn)生的局部表面等離子體(LSP)因具備制備工藝簡(jiǎn)單、易于操控、成本較低的特點(diǎn),而被廣泛應(yīng)用于OLED的性能優(yōu)化研究中。然而,金屬材料引入的陷阱效應(yīng)會(huì)使金屬納米粒子在OLED中的應(yīng)用面臨巨大的挑戰(zhàn)。本文主要研究了金屬納米粒子被引入藍(lán)光OLED后,其等離子體共振和陷阱效應(yīng)對(duì)于OLED的性能的影響,以及其中的工作機(jī)制。首先,制備了溶液處理的OLED。研究了溶液處理發(fā)光層的退火溫度、主客體材料及混合比例、電荷傳輸層厚度等因素對(duì)器件性能的影響,設(shè)計(jì)了發(fā)光層和電荷傳輸層結(jié)構(gòu),優(yōu)化了溶液處理OLED的性能。最優(yōu)化的黃光和藍(lán)光OLED,效率分別達(dá)到50 cd/A和40 cd/A。接著,采用熱蒸鍍的方法,將銀納米粒子(SNPs)沉積在藍(lán)光OLED的電子傳輸層中,研究分析了SNPs的局域表面等離子共振作用和陷阱作用對(duì)器件性能的影響。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),銀納米粒子的陷阱作用非常嚴(yán)重,這大大降低了器件的電流密度,因此本文首先通過(guò)調(diào)整納米粒子的大小,降低陷阱效應(yīng)。然后本文重點(diǎn)研究了銀納米粒子位于電子傳輸層中不同的位置對(duì)于OLED器件性能的影響:1)當(dāng)SNPs靠近發(fā)光層,盡管等離子體共振較強(qiáng),但是陷阱效應(yīng)使器件性能顯著下降;2)當(dāng)SNPs靠近陰極時(shí),一方面銀原子向電子傳輸層的滲透給電子提供了一個(gè)注入通道,另一方面,等離子體共振效應(yīng)增強(qiáng)了陰極附近的局域電場(chǎng),也有利于電子的注入。通過(guò)對(duì)SNPs位置的優(yōu)化,藍(lán)光OLED的電流、亮度和效率均得到增強(qiáng)。
【關(guān)鍵詞】：有機(jī)發(fā)光器件 表面等離子體 銀納米粒子 表面等離子體共振 陷阱作用
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN383.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 專用術(shù)語(yǔ)注釋表8-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 有機(jī)電致發(fā)光器件的研究背景9-14
• 1.1.1 有機(jī)電致發(fā)光器件的特點(diǎn)與應(yīng)用9-11
• 1.1.2 有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)展歷史與現(xiàn)狀11-14
• 1.2 有機(jī)電致發(fā)光器件的基本理論14-17
• 1.2.1 有機(jī)電致發(fā)光器件的基本工作原理14-15
• 1.2.2 有機(jī)電致發(fā)光器件的一般結(jié)構(gòu)15
• 1.2.3 有機(jī)電致發(fā)光器件的主要性能參數(shù)15-17
• 1.3 本論文的主要工作17-18
• 第二章 有機(jī)電致發(fā)光器件中的表面等離子共振效應(yīng)18-25
• 2.1 表面等離子體的基本理論18-21
• 2.1.1 表面等離子體激元18-20
• 2.1.2 局域表面等離子激元20-21
• 2.2 表面等離子的研究歷程21-22
• 2.3 表面等離子體在OLED中的研究進(jìn)程22-23
• 2.4 本章小結(jié)23-25
• 第三章 溶液處理的有機(jī)電致發(fā)光器件25-36
• 3.1 器件的制備流程25-27
• 3.2 器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能優(yōu)化27-35
• 3.2.1 溶液處理的發(fā)光層材料及退火溫度研究28-29
• 3.2.2 發(fā)光層中的主、客體材料及摻雜濃度的研究29-32
• 3.2.3 溶液處理/蒸鍍雙發(fā)光層結(jié)構(gòu)32-33
• 3.2.4 電荷傳輸層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化33-35
• 3.3 本章小結(jié)35-36
• 第四章 等離子共振增強(qiáng)的藍(lán)光有機(jī)發(fā)光器件36-47
• 4.1 銀納米粒子的制備與表征36-40
• 4.1.1 銀納米粒子的制備36
• 4.1.2 銀納米粒子的形貌36-38
• 4.1.3 銀納米粒子的吸收光譜38-39
• 4.1.4 基于銀納米粒子的藍(lán)光光致發(fā)光增強(qiáng)39-40
• 4.2 銀納米粒子增強(qiáng)藍(lán)光有機(jī)發(fā)光器件的工作機(jī)制研究40-45
• 4.2.1 蒸鍍銀納米粒子厚度對(duì)于器件性能影響40-41
• 4.2.2 銀納米粒子與發(fā)光層之間的距離對(duì)于器件性能影響41-42
• 4.2.3 銀納米粒子與陰極之間距離對(duì)于器件性能的影響42-45
• 4.3 本章小結(jié)45-47
• 第五章 總結(jié)與展望47-49
• 參考文獻(xiàn)49-53
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫(xiě)的論文53-54
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目54-55
• 致謝55

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