有机电致发光器件的制作及其发光性能的研究

论文摘要

有机电致发光器件在显示领域具有光明的应用前景,被看作极富竞争力的未来平板显示技术。有机电致发光器件作为平板显示家族中的重要一员,具有重量轻、成本低、视角宽、响应速度快、主动发光、发光亮度和效率高、能实现全色显示等优点,使其成为近年来人们研究的热点。虽然有机电致发光器件的研究已经取得较大进展,但进一步提高器件的性能仍然是各国研究人员需要努力的方向。本论文主要侧重于对有机电致发光器件的结构、特性及发光机理等方面的研究,并得到了一些有意义的结果。本论文的工作主要包括有机电子发光器件的设计、制作和测试。首先介绍了有机电致发光的原理,器件的组成、结构和材料。详细介绍了能带结构、载流子的注入和能量转移模型。其次,研究了有机电致发光器件制作的工艺,仔细讨论了本实验中所用的OLED多功能镀膜系统,并对制作工艺进行了改进。以聚合物[聚2—甲氧基—5—（2’—乙烯基—已氧基）对苯乙烯撑]（MEH-PPV）为发光层,8-羟基喹啉铝（Alq3）为电子转输层,氧化铟锡（ITO）为阳极,铝（Al）为阴极制备了两种不同结构的有机电致发光器件（OLED）,ITO/MEH-PPV/Al和ITO/MEHPPV/Alq3/Al。研究了由于电子传输层Alq3的引入,使电子和空穴在发光层的复合数量大大提高,提高了器件的发光性能。通过比较不同厚度的Alq3对器件的亮度以及发光效率的影响,确定Alq3的最佳厚度。并用能级理论对实验结果进行了初步的分析,对器件性能差异的原因进行了解释。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 有机电致发光器件的发展历史
• 1.3 有机电致发光器件的发展现状
• 1.4 发展前景
• 1.5 本课题的研究目的和意义
• 1.6 本论文的主要工作
• 第2章 有机电致发光器件的发光原理及结构
• 2.1 有机电致发光的理论模型
• 2.1.1 能带理论
• 2.1.2 隧穿模型
• 2.1.3 氧化还原机理
• 2.2 有机电致发光器件的发光原理
• 2.2.1 载流子的注入
• 2.2.2 载流子的传输
• 2.2.3 载流子的复合发光
• 2.3 有机电致发光器件的结构
• 2.3.1 单层器件结构
• 2.3.2 双层器件结构
• 2.3.3 三层器件结构
• 2.3.4 多层器件结构
• 2.4 本章小结
• 第3章 有机电致发光器件的材料和性能
• 3.1 有机电致发光器件的材料
• 3.1.1 电极材料
• 3.1.2 空穴注入材料
• 3.1.3 空穴传输材料
• 3.1.4 电子传输材料
• 3.1.5 发光材料
• 3.2 有机电致发光器件的性能参数
• 3.2.1 发射光谱
• 3.2.2 发光亮度
• 3.2.3 发光效率
• 3.2.4 发光色度
• 3.2.5 电流密度-电压曲线
• 3.2.6 亮度－电压曲线
• 3.2.7 器件的寿命
• 3.3 本章小结
• 第4章 器件制作系统的建立及制备工艺
• 4.1 有机电致发光器件制作的流程
• 4.2 实验所需的化学试剂与仪器
• 4.3 器件的制作
• 4.3.1 电致发光器件规格的设计
• 4.3.2 对ITO 玻璃进行光刻
• 4.3.3 对ITO 玻璃进行清洗
• 4.3.4 旋涂有机发光材料
• 4.3.5 蒸镀有机小分子功能层
• 4.3.6 溅射阴极金属材料
• 4.3.7 封装
• 4.3.8 器件的测试
• 4.4 本章小结
• 第5章 OLED 的发光特性的分析
• 5.1 不同分子量的MEH-PPV 光致发光和电致发光光谱的测量
• 5.1.1 不同分子量的MEH-PPV 电致发光光谱的测量
• 5.1.2 不同分子量的MEH-PPV 电致发光光谱的测量
• 5.2 电子传输层的引入对发光性能的影响
• 5.2.1 两种器件的电致发光光谱
• 5.2.2 两种器件的电流密度-电压特性
• 5.2.3 两种器件的电压—亮度特性
• 5.2.4 两种器件的流明效率—电压特性
• 5.3 电子传输层的厚度对发光性能的影响
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢