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随着全球对发展“低碳经济”达成共识,有机电致发光器件(OLED)因其无污染、节能低耗、发光效率高等优势而成为显示和照明领域优先发展的技术。但OLED还存在着寿命较短、发光效率低等问题,阻碍了其产业化进程,亟待解决。本文通过改善OLED中发光材料表面的物理与化学性质,在有机电致发光材料表面包覆无机物二氧化硅薄膜,减少水分、氧气对材料的侵蚀,从而对发光材料起到保护作用,达到延长器件寿命的目的。
本文分别选择硅酸钠和正硅酸乙酯作为硅源,以有机金属配合物8.羟基喹啉铝(Alq3)和8-羟基喹啉锌(Znq2)为基体,对其进行了表面包覆改性,具体做了以下研究:
1、采用液相沉积法,分别以硅酸钠和正硅酸乙酯为硅源,自制合成的Alq3为基体,以硅和Alq3的摩尔比为1:10制各了二氧化硅包覆Alq3,并利用扫描电镜、透射电子显微镜、光致发光光谱、热重分析分别对产物的形貌、发光性能和热稳定性进行了表征,并且借助扫描电镜和×射线光电子能谱仪对产物蒸镀后形成的薄膜进行了微观分析,进而分别以包覆前后的Alq3为发光层制备了双层结构的有机电致发光器件ITO/NPB(50nm)/Alq3(50nm)/LiF(1nm)/Al(100nm),测试了其电致发光性能。结果表明,包覆后的Alq3形貌良好,热稳定性、成膜性、发光颜色都没有受到影响,但是极大延长了器件寿命,证明该种方法是一种有效的包覆技术。
2、以硅酸钠为硅源,自制合成的Znq2为基体,尝试液相沉积法制各二氧化硅包覆Znq2,在温度和pH值固定的条件下,通过扫描电镜分析了硅酸钠与Znq2不同的摩尔比对包覆效果的影响,热重分析了热稳定性,并分别以包覆前后的Znq2为发光层制作了器件,结构为ITO/NPB(50nm)/Znq2(50nm)/LiF(1nm),Al(100nm),测试了器件的电致发光特性,结果表明当n(Na2SiO3):n(Znq2)为1:10时包覆效果较好,器件通电测试结果显示包覆后有助于延长器件寿命。
3、本文还对硅酸钠水解机理及正硅酸乙酯水解机理进行了分析,分别使用硅酸钠和正硅酸乙酯作硅源,得出硅酸钠做硅源包覆效果较好。此外,初步探讨了包覆机理,对实验现象做了初步解释。