论文部分内容阅读
有机电致发光器件(OLEDs)具有自发光,可视角宽,重量轻,能耗低等优点,被认为是新一代照明和平板显示技术的候选者。氧化石墨烯(GO)具有类似石墨烯的二维结构,其独特的光电特性使其备受关注。作为宽带隙材料,GO可应用于有机太阳能电池、OLED等有机光电子器件中。本文以GO作为空穴注入层或复合电极制备OLED器件,探究GO对OLED器件发光性能的影响,并对其机理进行了分析。本论文主要内容如下:1.研究不同厚度的GO空穴注入层(GO-HIL)对OLED器件发光性能的影响。制备OLED器件的结构为ITO/GO(x nm)/NPB(40 nm)/Alq3(70 nm)/LiF(0.5 nm)/Al(100nm)。当GO-HIL厚度为3.6 nm时,OLED器件性能最佳,器件的最大电流效率和亮度分别为4.4 cd/A和15770 cd/m2,明显高于没有GO-HIL的参考器件的性能(1 cd/A和4735 cd/m2)。在最佳GO-HIL厚度下,OLED器件发光性能的优化可以归结于ITO表面的粗糙度的降低及GO的高功函数,使空穴容易从阳极注入到有机层。基于单空穴器件(HOD)的阻抗谱分析,器件的电学特性主要由体电阻决定。优化后的OLED器件,具有最低的体电阻,从而显著提高了器件的发光性能。2.优化了PEDOT:PSS/GO透明导电阳极的制备方法。基于聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)/氧化石墨烯(GO)混合溶液,利用旋涂法制备混合薄膜,采用硫酸(H2SO4)浸渍处理的方式,进一步增强其导电特性。采用适当工艺处理的PEDOT:PSS/GO混合薄膜在厚度为40 nm时,其方阻为80Ω/□,在550 nm时的透过率达到87.7%。通过表面形貌、吸收光谱和拉曼光谱的分析,在少量氧化石墨烯掺杂和硫酸处理后,PSS-和PEDOT+链相分离,使得PEDOT:PSS的结构发生了变化,提高了混合薄膜的电导率。分别制备以ITO、纯PEDOT:PSS和PEDOT:PSS/GO混合膜为阳极的OLED器件,采用优化的PEDOT:PSS/GO混合薄膜作为阳极时的OLED器件具有最低的启亮电压和最高的电流效率,其最大亮度是纯PEDOT:PSS作为阳极的OLED的1.5倍。器件性能的提升,源于混合导电阳极较高的透过率、电导率和比较光滑的表面形貌。3.优化了混合导电薄膜PEDOT:PSS/GO/AgNW制备方法,进一步降低PEDOT:PSS/GO混合薄膜的电阻率。基于银纳米线乙醇分散液和PEDOT:PSS/GO混合溶液,采用分层旋涂的方法,制备了低方阻、高透过率的透明导电薄膜,制备的PEDOT:PSS/GO/AgNW混合薄膜在平均厚度为45 nm时,其方阻为19Ω/□,并且在550 nm波长时的透过率高达87.5%。与ITO作为阳极的OLED器件相比,采用优化的PEDOT:PSS/GO/AgNW混合薄膜作为阳极的OLED器件的启亮电压降为2.1 V,最大的电流效率和亮度分别增加到6.2 cd/A和22894 cd/m2。