石墨烯基有机发光器件研究

发布时间：2017-07-07 23:00

  本文关键词：石墨烯基有机发光器件研究

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【摘要】：有机发光器件(OLED)具有色彩鲜艳、对比度高、响应速度快、外形轻薄、效率高和机械灵活性等特点,在柔性显示、绿色显示和可穿戴便携显示等新一代显示技术领域表现出广阔的发展前景。然而目前基于ITO电极的OLED不耐弯折,无法实现良好的柔性显示,石墨烯具有良好的机械柔韧性和高透光性,可代替ITO实现机械性能良好的柔性OLED显示。不幸的是,由于石墨烯较低的功函数和较大的方阻,导致石墨烯OLED的效率还较低。在过去的几年里,人们通过改善石墨烯质量、结构官能化、掺杂等方法来提高石墨烯OLED性能。本工作发现了石墨烯OLED中存在的负微分电阻(NDR)/迟滞现象严重影响着器件的稳定性和发光性能。我们使用电流退火(在±5 V范围内往返扫描器件)的方式来抑制这些现象,提升了器件的发光效率。研究表明,NDR和迟滞现象分别来自于残留PMMA的空穴隧穿效应和有机材料中的陷阱,其中,低电压下石墨烯表面残留的PMMA导致大量空穴隧穿,进而产生了NDR现象。高电场产生的焦耳热使得PMMA附近温度上升到数百摄氏度,这些焦耳热能够让PMMA分解,进而有效去除NDR现象;而我们高压下电流的拟合结果表明,高压下的迟滞现象来源于有机材料的陷阱作用,经电流退火(往返扫描电流)后器件中的陷阱被填满,因此,高压下的迟滞现象也被有效抑制。本工作为进一步提升石墨烯OLED性能提供了新方法,这种方法与常规的减小方阻和提高功函数的方法结合,非常有助于获得高性能石墨烯有机发光器件。值得注意的是,本文基于黄光PO-01的石墨烯OLED亮度和效率分别超过60000 cd/m2和90 cd/A。
【关键词】：有机发光器件 石墨烯 负微分电阻
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN383.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 引言9-10
• 1.1.1 OLED的历程9-10
• 1.2 OLED的原理、结构与性能参数10-13
• 1.2.1 OLED的原理10-11
• 1.2.2 OLED的结构11-12
• 1.2.3 OLED的性能参数12-13
• 1.3 OLED的应用13-14
• 1.4 柔性电极14-16
• 1.5 本章小结16-17
• 第二章 石墨烯有机发光器件研究进展17-25
• 2.1 石墨烯的基本理论17-22
• 2.1.1 石墨烯的制备17-19
• 2.1.2 石墨烯特性19
• 2.1.3 石墨烯的表征19-22
• 2.2 石墨烯OLED的研究进程22-24
• 2.3 本章小结24-25
• 第三章 石墨烯电极的探索25-37
• 3.1 石墨烯的选择25-27
• 3.1.1 石墨烯制备方法的选择25
• 3.1.2 石墨烯转移方法的选择25-27
• 3.1.3 石墨烯层数的选择27
• 3.2 石墨烯电极的制备27-32
• 3.2.1 石墨烯的转移27-28
• 3.2.2 石墨烯膜层的优化和表征28-31
• 3.2.3 石墨烯电极的制备31-32
• 3.3 石墨烯混合电极的表征32-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第四章 石墨烯OLED的制备和性能分析37-46
• 4.1 改进的基础石墨烯OLED器件37-41
• 4.1.1 石墨烯OLED的制备38-39
• 4.1.2 性能测试与分析39-41
• 4.2 金纳米棒修饰的石墨烯OLED41-43
• 4.2.1 Au纳米棒(Au NR)-石墨烯复合电极的优化42
• 4.2.2 实验结果及性能分析42-43
• 4.3 电场处理石墨烯OLED43-45
• 4.3.1 电场处理对NDR/迟滞现象的抑制43-44
• 4.3.2 实验结果及性能分析44-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第五章 石墨烯OLED电流迟滞/NDR机制46-51
• 5.1 电流迟滞现象46-50
• 5.1.1 电流扫描分析46-47
• 5.1.2 单载流子器件制备和电流分析47-48
• 5.1.3 石墨烯X射线光电子能谱(XPS)分析48-49
• 5.1.4 迟滞现象机制模拟和分析49-50
• 5.2 本章小结50-51
• 第六章 总结与展望51-52
• 参考文献52-56
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文56-57
• 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利57-58
• 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目58-59
• 致谢59

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