有機(jī)電致發(fā)光器件的微結(jié)構(gòu)電極研究

《有機(jī)電致發(fā)光器件的微結(jié)構(gòu)電極研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、＿＿＾Ｈ未經(jīng)本論文作者的書面授權(quán)，依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個(gè)人，均不得對(duì)本論文的全部或部分內(nèi)容進(jìn)巧任何形式的復(fù)制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者著作權(quán)的商業(yè)性使用（但純學(xué)術(shù)性使用不在此限）。否則，應(yīng)承擔(dān)侵權(quán)的法律責(zé)任。吉林大學(xué)博±學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研巧工作所取得的成除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對(duì)本文的研巧做出重

2、耍貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均己在文中．Ｗ明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。＇學(xué)位論文作者簽名；＾Ｉ曰期：年月麥曰谷／—————————————————————有機(jī)電致發(fā)光器件的微結(jié)構(gòu)電極研究—————————————————————Researchonmicrostructuredelectrodesinorganiclight-emittingdevices————————————作者姓名：畢宴鋼專業(yè)名稱：微電子學(xué)與固體電子學(xué)研究方向：有機(jī)光電器件指導(dǎo)教師：馮晶

3、教授學(xué)位類別：理學(xué)博士培養(yǎng)單位：電子科學(xué)與工程學(xué)院論文答辯日期：2016年6月5日授予學(xué)位日期：年月日答辯委員會(huì)組成：姓名職稱工作單位主席寧永強(qiáng)研究員中國科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所委員王作斌教授長(zhǎng)春理工大學(xué)馬東閣研究員中國科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所孫強(qiáng)研究員中國科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所徐海陽教授東北師范大學(xué)摘要有機(jī)電致發(fā)光器件的微結(jié)構(gòu)電極研究有機(jī)電致發(fā)光器件(OLEDs)由于其在固態(tài)照明和全彩顯示領(lǐng)域的潛在應(yīng)用，以及其自身具有柔性，自發(fā)光，制備工藝簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)大面積發(fā)光等優(yōu)點(diǎn)，引起

4、了全球諸多科研人員的研究興趣。雖然有機(jī)電致發(fā)光器件已經(jīng)部分實(shí)現(xiàn)商品化，但是其依舊存在很多問題。在OLEDs器件中，由于金屬電極的存在，在金屬電極與有機(jī)材料界面存在表面等離子體(SPP)模式會(huì)嚴(yán)重影響器件的光取出效率。圖形可設(shè)計(jì)的微米尺度的有機(jī)電致發(fā)光器件(micro-OLEDs)在3D以及高分辨顯示領(lǐng)域有著特殊的需求，但是制備micro-OLEDs器件特別是實(shí)現(xiàn)器件中微電極的圖案化的加工工藝依舊存在很多技術(shù)難點(diǎn)。OLEDs器件中常用的ITO透明電極與柔性器件不相容，且價(jià)格昂貴。超薄金屬薄膜是ITO

5、的杰出替代品之一，但是金屬薄膜的Volmer–Weber生長(zhǎng)模式導(dǎo)致超薄金屬薄膜具有較差的表面形貌和光學(xué)電學(xué)性質(zhì)，從而嚴(yán)重影響器件的性能。針對(duì)這些問題，本論文從OLEDs器件的電極出發(fā)，通過對(duì)微結(jié)構(gòu)電極的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝研究以及材料選擇，有效地提高了OLEDs器件的性能。本論文取得的研究成果主要包括以下幾個(gè)方面：1、利用一維周期性微結(jié)構(gòu)金屬電極有效解決了OLEDs器件中SPP模式導(dǎo)致能量損耗的問題。我們利用雙光束干涉-無掩膜光刻技術(shù)制備了周期準(zhǔn)確形貌良好的一維二維周期性微結(jié)構(gòu)。我們?cè)诨贏lq3發(fā)光

6、的綠光OLEDs器件中引入一維周期性微結(jié)構(gòu)金屬電極，有效地激發(fā)了金屬陰極/有機(jī)材料界面的SPP模式耦合出射，解決了SPP模式導(dǎo)致能量損耗的問題，使器件的電流效率提高了30%。2、利用二維雙周期微結(jié)構(gòu)金屬電極激發(fā)白光有機(jī)電致發(fā)光器件(WOLEDs)和雙金屬電極OLEDs器件中SPP模式耦合出射。我們制備了二維雙周期微結(jié)構(gòu)，該微結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)不同的周期，且彼此之間有一定的夾角。我們將二維雙周期微結(jié)構(gòu)金屬電極引入到二波段WOLEDs中，針對(duì)器件的兩個(gè)發(fā)光峰調(diào)節(jié)微結(jié)構(gòu)的兩個(gè)周期，通過激發(fā)電極/有機(jī)界面的SP

7、P模式，在寬波段實(shí)現(xiàn)了光取出效率的增強(qiáng)，在不改變器件發(fā)光顏色的前提下，使得WOLEDs器件的亮度由2172022cd/cm提高到了40680cd/cm，實(shí)現(xiàn)了器件37%的電流效率的增加和48%的外量子效率的提高。我們還根據(jù)二維雙周期微結(jié)構(gòu)金屬電極，制備了偏振依賴的顏色I(xiàn)可調(diào)WOLEDs器件，實(shí)現(xiàn)了器件發(fā)光顏色在暖白光，標(biāo)準(zhǔn)白光，冷白光之間的相互轉(zhuǎn)換。我們?cè)诰哂须p金屬電極的紅光OLEDs器件中，引入二維雙周期微結(jié)構(gòu)金屬電極，利用微結(jié)構(gòu)中兩個(gè)周期不同的部分，分別激發(fā)陽極界面和陰極界面的SPP模式耦合出

8、射，有效地解決了器件中兩個(gè)電極/有機(jī)界面存在SPP模式導(dǎo)致能量損失的問題，器件的效率由17.98cd/A增加到23.22cd/A。我們還將二維雙周期微結(jié)構(gòu)金屬電極引入到有機(jī)太陽能電池中，利用SPP的場(chǎng)增強(qiáng)作用，在整個(gè)可見光波段有效地提高了器件的光吸收，電池器件的光電轉(zhuǎn)化效率提高了31%。3、利用飛秒激光直寫技術(shù)(FsLDW)制備了圖案化的還原石墨烯氧化物(R-GO)微電極，并且制備了形狀可設(shè)計(jì)的micro-OLEDs器件。我們采用改進(jìn)的Hummers方法制備了石墨烯氧化物，并且基于