基于纳米材料的透明柔性电极在OLED器件中的应用研究

发布时间：2017-07-27 16:05

  本文关键词：基于纳米材料的透明柔性电极在OLED器件中的应用研究

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【摘要】：有机发光二极管(OLED)由于其优异的性能越来越受到人们的广泛关注,并已经应用于各类产品。其结构形式为薄膜结构,由正负电极之间加有机材料薄膜构成,具有自发光、全彩色、结构简单、视角广、全固态、响应速度快、驱动电压低、能耗低等优点。尤其是柔性有机发光二极管(FOLED)具有更加轻薄、耐冲击的特性,被誉为“梦幻显示器”,并随着TFT-OLED技术的推进,已经成为显示领域的新一代的发展趋势。在OLED器件结构中,铟锡氧化物(ITO)是传统的用作OLED透明电极的物质。但是在应用的过程中存在ITO薄膜沉积的设备投入大,生产成本高；当ITO在柔性基板成膜时,薄膜的电阻高、透过率低；ITO具有脆性,和衬底之间的粘附性差,在弯曲时薄膜会发生断裂,进而使器件失效等缺陷。所以,研究可替代ITO作为OLED阳极的结构对于进一步发展OLED产业是十分必要的。众所周知,Ag是导电性最好的金属,且具有优异的延展性。M003具有相对较低的蒸镀温度和优异的空穴传输能力。经过文献调研发现,采用纳米Ag、MoO3层制作金属、电介质膜系,替代ITO作为OLED阳极,还具有很大的应用研究空间,可以应用于柔性器件等领域。关于金属、电介质膜系方面,本文主要研究以下两个部分：(1)以真空热蒸镀镀膜技术制备了纳米厚度的金属/电介质/金属(M/A/M)膜系Ag/MoO3/Ag,并研究不同结构膜系的透过率和用不同膜系的电极制备器件,进而研究其器件性能。器件结构为Ag/MoO3/Ag/MoO3(10 nm)/NPB(40 nm)/Alq3(60 nm)/LiF(1 nm)/Al(150 nm)。对比器件的电压-电流密度、电压-亮度、光谱特性等数据,结果表明Ag/MoO3/Ag的结构为20/20/10(nnm)时,器件性能较好。在驱动电压为11 V时,其亮度达到18421 cd/m2,电流效率为2.45 cd/A;且因器件中存在微腔效应,其EL光谱蓝移,半高宽变窄。但考虑到530 nm处其电极透过率仅为17%,所以经换算该器件实际发光亮度比ITO电极器件更高。该Ag/MoO3/Ag叠层阳极制作相对简单,经优化后在顶发射和柔性OLED器件方面将具有一定的应用前景。(2) Ag/MoO3/Ag电极较低的透过率限制了OLED器件性能的提升,需要进一步提升膜系的透过率。通过文献调研发现,使用SAM层处理基板可以改变基板的性质,从而改变Ag层成膜的规律,使Ag层在很薄的情况下具有很高的透过率和导电性。实验中使用M003构成MPTMS/Ag/MoO3复合电极,研究其光电性能。通过优化MPTMS/Ag/MoO3每层的厚度,结果表明结构为MPTMS/Ag (8 nm)/MoO3(30 nm)时,在520nnm处的透过率为75%,面电阻达到3.78 Ω,/sq。用MPTMS/Ag (8 nm)/MoO3(30 nm)作电极制作OLED器件,最高亮度达到37036cd/m2,电流效率达到4.5 cd/A。而且驱动电压非常的低,亮度为100 cd/m2的驱动电压仅为2.6V。器件性能提升主要是因为空穴注入势垒降低。然后,在PET基板上制作柔性OLED器件,器件性能和玻璃基板上器件相差较大,因PET表面亲水性差,羟基数目少,使得器件性能较差,后续可以通过增加PET亲水性提升器件性能。采用该优化的MPTMS/Ag/MoO3电极是实现低驱动、高亮度OLED器件的简单、可行的方法。研究证明器件寿命极大程度取决于器件封装质量,所以封装质量的检测方法,对于优化器件的封装具有重要的指导意义。本实验从理论上研究Ca薄膜的电学方法检测封装的水渗透率的可行性,并检测实验室中采用的封装方法的水渗透率。本实验室中采用的封装方式的水渗透率为7.164·10-6g/m2·h。Ca薄膜的电学方法的测试精度达到器件的要求,并且可以应用于各种封装方式中,且在实验过程中就能方便的实现,易于操作。
【关键词】：叠层阳极 Ag SAM 封装测量
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN383.1;TB383.1
【目录】：

• 致谢7-8
• 摘要8-10
• ABSTRACT10-17
• 第一章 绪论17-29
• 1.1 前言17-20
• 1.2 OLED结构分类发展20-22
• 1.3 OLED工作原理22-23
• 1.4 OLED性能特点23
• 1.5 OLED性能评价的主要参数23-25
• 1.6 OLED应用领域25-26
• 1.6.1 显示OLED25
• 1.6.2 柔性和透明OLED25-26
• 1.6.3 白光照明OLED26
• 1.7 OLED面临的问题和技术发展趋势26-27
• 1.8 本论文的研究方向27-29
• 第二章 OLED基础知识29-41
• 2.1 OLED材料29-31
• 2.1.1 空穴注入材料29
• 2.1.2 空穴传输材料29
• 2.1.3 电子注入材料29-30
• 2.1.4 电子传输材料30
• 2.1.5 发光层材料30-31
• 2.2 OLED制备工艺31-38
• 2.2.1 ITO基板和玻璃基板预处理工艺32
• 2.2.2 真空蒸发镀膜32-34
• 2.2.3 旋涂镀膜34-35
• 2.2.4 喷墨打印35-36
• 2.2.5 封装技术36-38
• 2.3 OLED驱动技术38-41
• 2.3.1 PMOLED驱动技术39
• 2.3.2 AMOLED驱动技术39-41
• 第三章 透明叠层结构Ag/MoO_3/Ag作阳极对绿光OLED性能的影响研究41-47
• 3.1 研究方案41-42
• 3.2 实验流程42-43
• 3.3 实验结果与讨论43-46
• 3.4 本章结论46-47
• 第四章 MPTMS自组装层修饰纳米银层作为阳极特性研究47-60
• 4.1 研究方案47-48
• 4.2 实验部分48-50
• 4.2.1 实验材料和测量48-49
• 4.2.2 基板预处理49
• 4.2.3 基板SAM层处理49
• 4.2.4 OLED器件制作49-50
• 4.3 实验结果和讨论50-59
• 4.3.1 MPTMS硅烷SAM层完整度检测50-51
• 4.3.2 确定MPTMS/Ag/MoO_3阳极结构51-53
• 4.3.3 MPTMS/Ag/MoO_3和ITO阳极OLED器件性能比较53-56
• 4.3.4 MPTMS的甲苯溶液浓度对OLED器件性能的影响56-57
• 4.3.5 在柔性基板上制作MPTMS/Ag/MoO_3阳极OLED器件57-59
• 4.4 本章结论59-60
• 第五章 钙薄膜电学法检测OLED器件封装水汽渗透率研究60-64
• 5.1 研究方案60
• 5.2 实验部分60-62
• 5.2.1 实验材料和测量60-61
• 5.2.2 基板预处理61
• 5.2.3 器件制作61-62
• 5.3 实验原理和结果讨论62-63
• 5.3.1 公式推导62
• 5.3.2 实验结果62-63
• 5.4 本章结论63-64
• 第六章 总结与展望64-66
• 参考文献66-73
• 附录73-74
• 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况74
• 1) 参加的学术交流与科研项目74
• 2) 发表的学术论文和专利74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 林明祥;;显示技术发展与研究现状[J];科技创新与应用;2013年22期

2 黄新民;申静;任亚杰;姚军财;;基于CRT显示器的人眼彩色视觉特性数学模型研究[J];液晶与显示;2013年03期

3 李延东;杨俊彦;李亚文;周琴;;AM-OLED微型显示器在红外系统中的应用[J];红外技术;2012年04期

4 罗丽平;，

本文编号：582221