有机微腔发光特性研究

论文题目: 有机微腔发光特性研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 光学

作者: 马凤英

导师: 王立军,刘星元

关键词: 有机电致发光,穿透深度,平面光学微腔,有机微腔电致发光和激光

文献来源: 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）

发表年度: 2005

论文摘要: 有机材料本身固有的宽谱带发射使有机电致发光器件的色度难以达到全色显示所要求的饱和色。将微腔引入有机电致发光器件,由于微腔效应的存在,可以改善器件的色纯度,这在显示领域具有重要的应用价值。本论文就微腔的设计过程中所要解决的问题和不同微腔器件的研制进行了研究探讨。采用特征矩阵法计算了DBR 和金属镜的光学特性以及不同微腔结构的电场分布等。通过理论推导确定了金属穿透深度和反射相移的表达式,并设计腔长为λ/2的对称金属镜腔结构,通过改变金属的厚度得出不同厚度金属的穿透深度,与我们给出的公式的结果基本一致,从而为精确地设计微腔器件提供了理论指导。通过使用填充层,来实现对发光薄层在腔中位置的调节,研究了辐射偶极子与腔内电场的耦合强度对器件发光强度的影响。得出辐射偶极子位于腔内电场波腹处时器件发光强度最大而位于波节处时发光强度最小的结论。为高效微腔发光器件的设计提供了理论依据。采用典型的有机微腔电致发光结构Glass/DBR/ITO/HTL/EML/MgAg,设计并制作了谐振波长分别位于红绿蓝三个波段的微腔发光器件,器件的色度,亮度和发光效率较普通的有机电致发光器件均得到很大改善。采用结构为Glass/DBR/ITO/HTL/HTL:ETL/Al 的微腔器件,通过将电子和空穴传输材料混合作为发光层的方法,实现控制载流子的复合区,从而调制谐振峰的相对强度的方法,对微腔白光发射进行了有益的探索,得到色度为X=0.3054, Y=0.3389 的准白光发射。采用两个DBR 为反射镜,以聚合物薄膜PFO 作为激光增益介质,设计并制备了高Q 值的光学微腔结构,研究了聚合物在高Q 值微腔中的光泵浦激光特性。在三倍频的Nd3+:YAG 脉冲激光的泵浦下,观察到了阈值9.7kW/cm2/pulse、激射峰460nm、半宽2.4nm 的激光发射。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

第一章引言

第一节有机发光二极管(OLED)原理及特性

第二节光学微腔的基本原理

1.2 -1 微腔中自发辐射的改变

1.2 -2 微腔的谐振模式

第三节有机微腔电致发光的研究进展

1.3 -1 有机微腔电致发光的发展

1.3 -2 有机小分子微腔电致发光

1.3 -3 有机聚合物微腔电致发光

第四节本论文的研究工作

第二章介质膜微腔的发光特性研究

第一节经典薄膜光学

第二节光学薄膜系统的特性计算

第三节 DBR 的光学特性

第四节全介质微腔的发光特性

第五节小结

第三章光学平面微腔几个物理特性的实验研究

第一节金属薄膜的反射特性研究

第二节金属的穿透深度与反射相移的关系

第三节金属镜微腔中辐射偶极子与驻波场耦合强度对发光强度的影响

第四节金属镜微腔发光方向性研究

第五节小结

第四章有机平面微腔器件的研制

第一节有机绿色微腔发光二极管

第二节有机红色微腔发光二极管

第三节有机蓝色微腔发光二极管

第四节有机微腔白光发射二极管的有益探索

第五节光泵浦有机激光器的研究

第六节小结

第五章总结

参考文献

发表文章目录

致谢

发布时间: 2006-03-14

参考文献

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