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有机小分子半导体材料升华提纯工艺的改进

作　者: 朱见杰
导　师: 侯瑶
学　校: 西北大学
专　业: 光学
关键词: 有机电致发光器件 载流子传输材料 升华提纯 挡板
分类号: TN383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


有机电致发光器件(OLED)是指有机发光材料在外加电场的作用下,直接将电能转化为光能的发光器件。与普通的显示器件相比,它具有发光效率高、驱动电压低、视角宽、材料选择范围广、制作工艺简单等优点,被誉为新一代的平板显示器件,引起了越来越多的关注。有机小分子电致发光材料的纯度对OLED器件的工作寿命、效率有重要的影响,因此,提高有机小分子材料的纯度,从而提高器件的稳定性、效率等问题,具有重要的意义。本文围绕优化合成两种应用最为广泛的高传输性能的空穴传输材料(NPB)、电子传输材料(Alq),以及相关提纯技术,研究了材料纯度与器件效率的关系；最后改造和设计新型的升华提纯方法,同时提高材料的升华纯度和回收率。具体内容如下：一、优化了高性能的空穴传输材料NPB和电子传输材料Alq的合成路线,通过选择合适的发应物、催化剂以及后处理工艺,降低了Alq合成过程中发应条件难以控制、NPB反应时间长等因素对直接合成材料纯度的影响,直接合成了纯度为98.5%、98.7%的Alq和NPB；优化了NPB和Alq3的真空升华工艺。通过加Ar气、双温区升华提纯的方法对合成的粗品进行了提纯,使纯度均为99.0%以上,满足了制备有机电致发光器件对材料纯度的要求。该升华方法能够有效的提高材料的纯度,提高升华的速率,并且减低了升华提纯设备的制作成本。最后,研究了不同纯度的材料对OLED器件性能的影响。通过对器件性能的对比性研究表明,材料纯度的提高,降低了杂质对载流子和激子的补获,减少了发光淬灭中心,提高了器件的性能。二、改造和设计了一种新型真空升华提纯结构,同时提高了材料升华纯度和回收率。通过在升华玻璃管内增加挡板,增加升华后材料碰撞分离的方式,对传统的升华提纯设备进行了改进,发现在高温区增加挡板时,挡板的开口面积越小,材料纯度越高；在相同开口面积的情况下,减少单个开口的面积,增加开口的个数,增大正对气体入口的面积,能够提高材料的纯度；在相同的挡板下,增大气体流量,也能够提高材料纯度。在低温区增加挡板时,对材料的总回收率影响不大,但是导致了高纯材料的沉积区域更加集中,增加了高纯材料的回收率。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-13
  1.1 有机电致发光的发展历程  9-10
  1.2 有机电致发光的应用进程  10-11
  1.3 有机电致发光器件中存在的问题  11-12
  1.4 本论文的主要工作  12-13
第二章 有机电致发光器件及升华提纯的理论基础  13-21
  2.1 有机电致发光器件的理论基础  13-18
    2.1.1 有机电致发光器件(OLED)的基本结构  13-15
    2.1.2 有机电致发光的材料  15-16
    2.1.3 有机电致发光器件的工作原理  16-17
    2.1.4 有机电致发光器件的制备  17-18
    2.1.5 有机电致发光器件性能的参数  18
  2.2 升华提纯的理论基础  18-21
    2.2.1 升华提纯的基本原理  18-19
    2.2.2 升华提纯的基本装备  19
    2.2.3 升华提纯的操作过程  19-21
第三章 有机载流子传输材料的制备及器件性能研究  21-34
  3.1 电子传输材料ALQ的制备与器件性能研究  22-28
    3.1.1 Alq的合成  22-24
    3.1.2 Alq的升华提纯  24-25
    3.1.3 升华提纯次数对Alq纯度的影响  25-26
    3.1.4 Alq纯度对有机电致发光器件性能的影响  26-28
  3.2 穴传输材料NPB的制备与器件性能研究  28-33
    3.2.1 NPB的合成  28-30
    3.2.2 NPB升华提纯  30
    3.2.3 NPB纯度对有机电致发光器件性能的影响  30-33
  3.3 小结  33-34
第四章 升华提纯工艺的改进  34-48
  4.1 传统升华提纯设备  35-37
    4.1.1 传统升华提纯设备的纯度  36-37
    4.1.2 传统升华提纯设备的回收率  37
  4.2 改进的升华提纯设备  37-38
  4.3 改进升华提纯设备对材料的影响  38-47
    4.3.1 改进升华提纯设备对材料纯度的影响  39-46
    4.3.2 改进升华提纯设备对材料回收率的影响  46-47
  4.4 小结  47-48
第五章 总结  48-49
参考文献  49-53
攻读硕士学位取得科研成果  53-54
致谢  54-55

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 半导体技术 > 发光器件 > 场致发光器件、电致发光器件
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