高性能超薄金电极的制备及其在有机电致发光器件中的应用研究

发布时间：2020-05-13 05:03

【摘要】：在过去的几十年中,人们广泛的研究透明导电电极是由于透明导电电极的应用方面非常广,包括透明显示器,触摸面板,有机光电器件和透明薄膜加热器等。最常用的透明导电电极为铟锡氧化物(ITO),它具有极低的电阻率和在可见光波段极高光透射率。然而,由于铟资源价格上涨,大面积器件的电导率不足,以及其在制造加工期间需要高退火温度和它机械柔性差而导致与未来柔性可穿戴器件不兼容。为了解决现在的困境,已经开发了许多新型的替代ITO的透明电极,例如导电聚合物,石墨烯,碳纳米管,金属纳米线,图案化金属纳米网格和超薄金属薄膜等。尽管碳基材料和导电聚合物具有良好的柔性,但低的导电率限制了它们作为透明电极的应用。金属纳米线和图案化的金属纳米网格需要复杂的合成和制造工艺,这限制了基于这些电极器件的电学性能。具有高导电性和良好机械柔性的连续透明的超薄金属膜被认为是替代ITO电极最佳的候选者。然而,热蒸发或溅射的超薄金属膜(10 nm)遵循3 D岛状生长模式,这通常由于金属原子与基底的不良粘附而产生的,它严重的影响了超薄金属的光电性能。因此,具有高透射率,良好导电性和机械柔性以及低成本的新型超薄金属透明导电电极仍然是一个挑战。在本文中,我们用简单的方法来制作了基于杂化成核层的高性能超薄Au透明薄膜,其厚度仅有4.4 nm。由S-1805膜作为衬底修饰层和0.6 nm的Ag作为种子层组成的杂化成核层抑制了超薄Au膜的3 D岛状生长。基于S-1805与Au原子之间的化学键和Ag润湿行为的联合作用,具有S-1805/Ag/Au结构超薄Au膜表现出非常光滑和连续的表面形态,均方根粗糙度(RMS)只有0.365 nm,具有T=78.4%的高透过率(@550 nm),以及具有极低的方块电阻R_s=70.4Ωsq~(-1)。我们将该高性能的超薄Au电极作为有机电致发光器件(OLEDs)的阳极来取代传统的ITO电极,基于该高性能的超薄Au电极的OLEDs的电流效率相对于ITO的器件的电流效率相比提升了25%。此外,基于该高性能的超薄Au阳极的柔性OLEDs也已经制造出来,在循环弯曲的测试中显示出优异的机械柔性。
【图文】：

光透过率,导电率,极高,触摸屏

第一章绪论第一章绪论1.1 引言在过去的几十年中，透明导电电极由于其具有广泛的应用——包括透明显示器、触摸屏、有机光电器件、透明薄膜加热器等等而得到了广泛的关注[1,2]。由于透明导电电极具备了优良的光电性能，所以其在电子信息、国防科技和清洁能源等领域占有重要的研究价值和应用意义。触摸屏和透明显示器是未来透明导电电极的两大主要应用领域，，未来的柔性可穿戴器件将会是透明导电电极的主要发展方向。透明导电电极的产业十分发达，应用到透明导电电极的产品(如触摸屏、显示器、发光面板等)可以应用到我们生活的各个方面[3]。

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第一章绪论性能及其可能取代 ITO 电极的透明导电电极的研究现状进行综述；同时对金属透明导电薄膜的成膜原理和常用来形成超薄金属透明导电薄膜的方法进行了综述；最后我们提出了本文的主要工作内容：利用低成本的方法制作出一种超薄金属导电电极，并将其应用在有机电致器件(OLEDs)方面，以期望其能取代传统的 ITO电极柔性不足的缺点，且可以将该透明导电电极应用于未来的柔性可穿戴器件中。1.2 常用透明电极的简介
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN383.1

【参考文献】