论文部分内容阅读
有机电致发光器件(Organic light-emitting devices,OLEDs)具有自发光、强对比、宽色域、广视角、快响应、低功耗等特点。到目前为止,OLEDs的真空蒸镀技术已经相当成熟并实现产业化,各种尺寸的OLEDs全彩色显示屏相继推出。但是,该技术所使用的超高真空的蒸镀设备昂贵,需要不断提供循环冷却,而且材料浪费严重,导致目前OLEDs产品成本居高不下。因此,开发全非真空下制备OLEDs的技术可以完全避免真空蒸镀这一环节,从而大幅度降低OLEDs产品的生产成本和实现大面积生产,这在未来显示与固态照明等领域有着巨大的应用潜力。为了在非真空的条件下制备OLEDs器件,研究者们进行了大量的研究,溶液法制备是目前主要研究的方向。解决溶液法OLEDs的互溶问题是实现非真空制备OLEDs的基础。因此本论文首先研究了高分子材料聚乙烯亚胺(PEI)在倒置溶液法制备的OLEDs中作为界面层的方法,以解决不同功能层之间的互溶问题。我们系统地研究了PEI薄膜的形貌、电学性能和光致发光等特性。研究结果表明,在倒置OLEDs中,于溶液法制备的发光层、电子传输层、电子注入层之间插入双PEI界面层可以在保证电子传输能力的同时防止各个功能层之间的互溶。最终,我们实现了溶液法制备的双PEI界面层高性能绿光OLEDs,获得了最高45.2 cd/A的电流效率,其电流效率已经接近使用真空蒸镀方法制备的器件。其次,在非真空制备OLEDs的相关研究中,非真空下制备OLEDs底电极也是一大棘手的问题。本论文提出了一种新颖的银纳米线(AgNWs)—MEH-PPV复合柔性电极,通过物理外力将光电高分子材料MEH-PPV嵌入AgNWs制备成复合电极,不仅可以实现非真空制备柔性OLEDs底电极,还具有OLEDs色转换的功能,可以用于全非真空制备的柔性白光OLEDs器件。我们系统地研究了制备过程中的压力、温度、压制时间等参数对电极性能的影响,获得了最优的制备参数,并研究了复合电极的表面形貌和光物理性能。最优条件下制备的AgNWs—MEH-PPV柔性复合电极的方块电阻仅有22.1Ω/sq,与常用的ITO电极接近,但是其弯曲性能远超ITO,如果将其替代柔性ITO电极用于柔性OLEDs将大幅度提高器件的弯曲性能。最后,本论文研究了基于AgNWs—MEH-PPV多功能柔性复合电极的柔性白光OELDs器件。在复合电极上真空蒸镀制备的柔性白光OLEDs器件展现出了高效率的冷白光发光,电流效率达到20.5 cd/A,色温在8662K左右,CIE坐标在(0.279,0.324)左右,并且还具有优异的色稳定性和色温可通过简单改变色转换层厚度来调控的特性,可调制出类太阳光、暖白光发光。随后,本论文基于前两项工作,结合了AgNWs—MEH-PPV多功能柔性复合电极和溶液法加工的有机功能层,实现了在非真空制备的具有优异的色稳定性的柔性白光OLEDs器件,为研究高效率、高稳定性全非真空加工的OLEDs提供了可靠的思路。由于该系列器件采用低成本的溶液法加工制备,容易结合生产线上的喷墨打印技术和卷对卷加工等溶液法加工技术,有助于未来在产业上实现低成本、大面积生产制造柔性白光OLEDs器件。