论文部分内容阅读
随着人们日常生活对于柔性显示器、触摸屏、太阳能电池和便携式储能电子器件等需求的不断上升,柔性可弯折透明导电薄膜(TCFs)的需求也正日益增大。传统发光器件的导电薄膜多采用铟锡氧化物(ITO)薄膜,通常由磁控溅射法制备,需要高真空环境,同时随着稀有金属铟的含量日渐减少使得ITO薄膜成本日益增加,并且ITO薄膜柔性较差,刚性易碎等因素都使得其在未来柔性显示领域受到极大限制。碳纳米管(CNTs)由于较高的电导率和优异的柔性,极高、极强的力学性能(约1-2 TPa的杨氏模量),刚度好,导热性能优异。一定量的碳纳米管沉积在透明基底上即可形成一层随机的网络结构,组成低面电阻、高透光性的透明电极。但由于一维材料的维度限制,CNTs所形成的网络结构是疏松多重搭接结构,其结构相对不稳定,因此其在基底上的附着力较差,同时一维搭接结构形成的电极表面粗糙度较高,不利于其在OLED等光电子器件当中的应用。而作为新兴的二维碳纳米材料的氧化石墨烯(GO)则具有很多优异的特性,平面状的结构本身具有非常高的平整度,可以对一维CNT网状的结构缺陷进行有效填补,并且由于其表面含有大量的含氧官能团,可以极大增强薄膜表面的润湿性,有利于进一步的溶液法制备器件,同时可以增大原始薄膜的表面功函数,利于载流子的注入等等。本文首先采用更易大规模生产的喷涂法制备性能优异的氧化石墨烯/碳纳米管(GO/CNTs)掺杂透明导电薄膜,分别从不同浓度掺杂以及不同GO片径分离掺杂的角度进行了探究,建立了载流子在掺杂电极当中的传导模型,同时GO掺杂还给透明导电薄膜的表面平整度、界面润湿性以及附着力等其他诸多性能带来了很大提升,并进行了机理上的分析探究,这些性能的提升十分有利于后期通过溶液法应用于光电子器件当中。将制备得到的GO/CNTs掺杂透明导电薄膜作为阳极制备基于Alq3的绿光有机发光二极管,重点讨论了掺杂电极光电特性、表面平整度以及界面润湿性给器件带来的性能提升以及机理解释,同时在空穴传输层采用PVK:TPD大分子与小分子结合的空穴传输层进行辅助,提高了空穴注入的传输的效率。