适合柔性有机电致发光器件的透明电极研究

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有机电致发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)因其具有自发光、色彩饱和度高、对比度大,可视角度大、响应速度快等优点而在近年来受到广泛关注,在平板显示领域更是掀起了一股应用热潮。尤其是它柔性可弯曲的特点,适合作为可穿戴设备。而作为柔性OLED的重要组成部分,柔性透明导电电极也成为人们研究的热点。目前在OLED市场中应用最广泛的透明导电电极是氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)。但是由于ITO电极存在弯曲特性差、铟资源短缺等问题,因此对于柔性OLED来说ITO电极并非很好的选择。目前人们已经提出了很多新型的透明电极材料来取代ITO,比如银纳米线、PEDOT:PSS、石墨烯、碳纳米管、金属网格等。其中银纳米线具有优异的导电性和透过率,是近年来透明导电电极领域的研究热点之一。本文通过改进银纳米线的后处理方法,解决了银纳米线之间接触电阻过高的问题,提高了银纳米线薄膜的整体性能。本文中,我们采用等离子体处理的方法对银纳米线电极进行了优化。利用等离子体的刻蚀效应和热效应,在除去银纳米线表面聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinylpyrrolidone,PVP)薄层的同时加强了相邻的银纳米线之间的接触,大幅降低了银纳米线薄膜的方块电阻,并且改善了薄膜的功函数,使其有利于载流子的注入。通过优化等离子体的处理时间,我们将银纳米线电极的方块电阻降低至7.2Ω/□,而对透过率则影响较小。通过计算得到等离子体处理后电极的品质因子(Figure of Merit,FOM)的值比原来增加了3倍,这说明电极的光电性能有了明显的提升。之后使用衬底转移工艺,将银纳米线薄膜转移至柔性衬底NOA63上,由于银纳米线几乎全部嵌入NOA63中,电极的表面粗糙度非常低,可以满足OLED器件的应用要求。而且弯曲测试的结果也证明在多次弯曲后该透明电极仍能保持较好的导电性。之后,我们采用优化的银纳米线电极制备了OLED器件,发现等离子体处理使电极的空穴注入性能得到了明显的改善,器件的电流效率和流明效率也都有所提高。
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