基于表面等离子体共振的OLED器件研究

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有机电致发光二极管(Organic light emitting diode,OLED)具有自发光、可视角度大、驱动电压低、响应速度快、可实现透明柔性显示、高发光效率、节能等特性,随着技术革新、产品多元化以及良品率上的不断发展,OLED显示成为目前显示领域中占重要地位的显示技术。此外由于节能、无紫外、无眩光等特性,以及OLED固有的柔性、超薄和透明的特性,使其在照明领域内更具创造性的应用潜能,能实现目前市场上荧光灯与白炽灯无法实现的照明方案。但是OLED作为一种新技术尚有不足之处,整体上有待提升,如亮度、效率和寿命等,优化OLED器件结构,提高OLED的性能具有重要意义。由此,本文通过旋涂得到纳米银团簇薄膜、采用MoO3/Ag/MoO3透明叠层电极替代Ag电极、纳米银团簇薄膜与MoO3/Ag/MoO3透明叠层电极相结合等方式来提高OLED器件的性能,具体研究内容如下:1)本文采用多步旋涂的方法旋涂纳米银溶液,从而探究纳米银团簇对OLED器件性能的影响。旋涂得到了分布均匀的纳米银团簇薄膜,荧光材料Alq3的激子与纳米银团簇表面自由电子相互作用,产生局部表面等离子激元,激子与局部表面等离子激元产生共振,提高了荧光分子的辐射衰减速率,提高了器件的亮度和电流效率。这种溶液多步旋涂法工艺简单,能有效增强器件亮度并提高效率,对OLED器件的发展具有一定的应用价值。2)使用MoO3/Ag/MoO3透明叠层电极,探究叠层电极中Ag厚度对器件性能的影响。由于MoO3高于Ag折射率,当光线从发光层射出,依次经过透明叠层电极的高折射率层/低折射率层/高折射率层的传输,可以有效减少金属电极的反射作用,提高电极的透过率。透明叠层电极结构的透过率最高可达80%,极大的提高了OLED器件的亮度等性能。这种透明叠层电极制备工艺简单,成本低,性价比高,可以应用于顶发射器件和柔性OLED器件制备上。3)在上述制备的MoO3/Ag/MoO3透明叠层电极的研究基础上,研究了MoO3/Ag/MoO3透明叠层电极作为OLED器件阳极的情况下,以不同方式制备纳米银团簇薄膜对OLED器件性能的影响差异。基于局部表面等离子激元共振提高OLED器件性能时,旋涂制备的纳米银团簇薄膜的优化效果要优于蒸镀制备的纳米银团簇薄膜;且蒸镀制备的纳米银团簇薄膜还会改变器件的谐振腔长,使发光光谱半峰宽变窄,波长轻微红移。旋涂制备的纳米银团簇薄膜对器件性能的优化效果要优于蒸镀制备的纳米银团簇薄膜,且兼具工艺简单的优点,对未来OLED器件的发展具有一定的应用价值。
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