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基于有机材料的光电子器件—有机电致发光器件(OLED)、有机薄膜晶体管(OTFT),是目前平板显示领域的两个重要研究方向。引入光学微腔结构的顶发射有机电致发光器件(Top-OLED)能有效提高器件发光效率、窄化光谱、提高色纯度等,对Top-OLED的研究具有重要的意义。用OTFT作为Top-OLED的驱动元件不仅解决了传统无机TFT工艺复杂且成本高昂的问题,而且有助于实现柔性显示,但是目前实验室制备的OTFT驱动电压一般较高,只有在较低的电压下才能减小功耗、延长器件寿命。本文以这两种有机光电子器件为研究对象,首先对Top-OLED光学特性进行模拟研究;其次,制备了基于不同发光染料的三种Top-OLED并分析了发光染料对其光学性能的影响;最后制备了低电压OTFT,并将其作为驱动元件,实现与Top-OLED像素的集成。主要工作内容如下: (1)通过对 Top-OLED光学特性进行模拟研究,分别从光谱窄化、光谱蓝移、共振波长调节三部分详细论述了微腔效应对Top-OLED发光谱的影响。 (2)通过制备基于绿光染料C545t、黄光染料Rubrene、红光染料DCJTB的三种Top-OLED,研究了不同发光染料对Top-OLED的光谱的影响。研究表明微腔结构对光谱具有窄化作用;绿光、黄光器件的发光峰值并未随视角增大而明显变化,而红光器件却出现了明显的光谱蓝移现象。绿光器件最大功率效率为8.7lm/W;黄光器件电流效率最大值为11.5cd/A,当电流密度为48mA/cm2时,亮度可达到3770cd/m2;红光器件电流效率能达到最大值3.54cd/A,当电流密度为50mA/cm2时,可获得1358cd/m2的亮度。 (3)以并五苯为有源层,P(MMA-GMA)为绝缘层,制备了结构为Al(30nm)/P(MMA-GMA)(100nm)/并五苯(40nm)/MoO3(10nm)/Al(100nm)OTFT器件,通过降低绝缘层厚度来降低OTFT的驱动电压,分析了OTFT绝缘层和有源层表面形态,OTFT性能测试结果表明制备的器件性能良好,载流子迁移率为0.40cm2/Vs,阈值电压为2.0V。当驱动电压为10V时,器件能提供7.5μA的电流。 (4)制备了低电压OTFT驱动Top-OLED集成像素,通过增大OTFT沟道宽长比(宽2000μm,长50μm)来增大驱动电流。实验结果表明在较低的栅电压范围(-5~-10V)内,像素亮度能在50~250cd/m2内实现线性灰度调控。