基于纳米材料的OLED器件透明柔性电极研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xbalr
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随着透明柔性有机电致发光显示器件(organic light emitting devices,OLED)从概念转向产品,其制备技术、产品应用多元化在未来都会有很大发展。而电极是其结构中非常重要的一部分,所以开发性能稳定的透明柔性电极具有一定的科研价值。本文研究的可用于OLED器件的透明柔性电极主要有以下三个部分:(1)采用紫外光(UV)改性银(Ag)阳极的方法,改善透明Ag阳极与其他功能层的注入势垒,并研究了不同时长UV改性Ag阳极对结构为Ag/N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺(NPB)/8-羟基喹啉铝(Alq3)/氟化锂(Li F)/铝(Al)的OLED器件性能的影响。Ag阳极改性后,表面产生银氧化层(Ag(Ⅰ)Ag(Ⅲ)O2),实际工作阳极为Ag/Ag(Ⅰ)Ag(Ⅲ)O2。此时阳极面电阻为1.8Ω/cm2,功函数为5.17 eV,阳极和有机物界面处的空穴注入势垒从原来的0.80 eV降低到0.53eV,这相较于未改性的Ag阳极,大幅降低了空穴注入势垒,使该绿光OLED器件的性能得到很大提升。其中最优器件的改性时长为50 s,最大亮度从101.6 cd/m2提高到5609.2 cd/m2,启亮电压从20 V降低到6 V,电流效率得到很大提高。对进一步改善采用Ag作为阳极的透明柔性OLED器件性能有一定的应用前景。(2)用超薄层Al/LiF修饰Ag、Ag/氧化钼(MoO3)/Ag、金(Au)等透明阳极结构代替Al制作了可用于OLED的透明阴极,制成了双面出光的微细尺寸OLED器件。还分析并验证了Al/Li F修饰功函数较高的阳极电极能够做阴极的原因为:Al和LiF在被蒸镀为阴极修饰层时,两者膜层比较薄,会在蒸镀后与Alq3形成解离的阴离子,形成离子的漂移,提高了阴极的电子注入能力及其传输能力。这对制备透明柔性三基色的白光OLED器件具有基础指导意义。(3)利用喷涂的方法制作了基于纳米银线(AgNWs)材料的透明柔性电极,并引入聚乙烯吡咯烷酮(PVP)修饰层提升电极薄膜的机械弯曲能力及电学性能。然后通过优化喷涂浓度、层数及热处理时间制作了PVP/AgNWs透明柔性导电薄膜。薄膜在可见光波段380 nm—780 nm时透过率范围在53.4%—67.9%,面电阻为30Ω/cm2。在弯曲测试中,经过500次弯曲,面电阻几乎不发生改变,显示出了优良的稳定性。经过180 s的超声,表面膜依然完整,且能够保持优异的导电性能。在空气中放置1000 h后,导电薄膜的表面电阻从30Ω/cm2增加到36Ω/cm2。在进一步的脱膜工艺的优化中,大幅度降低其表面粗糙度,后续可以通过引入修饰层,进一步提升了OLED器件的性能。
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