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提高有机电致发光器件效率的研究

作　者: 白昱
导　师: 孙洪波；冯晶
学　校: 吉林大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 有机电致发光器件发光效率磁场效应光栅结构
分类号: TN383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

有机电致发光器件(OLED)作为一种新型电致发光器件,具有传统显示器件无法比拟的优点,在显示和固态照明领域有着很好的应用前景。但是其效率问题仍是当今一个要解决的关键问题。就此我们在提高OLED的内量子效率和外量子效率两个方面进行了以下工作。荧光OLED的发光来自于单线态激子复合的荧光发射,在电激发条件下,单线态和三线态激子的形成概率是1:3,因此25%便成了荧光电致发光的极限。我们通过在器件的有机层中掺入Fe3O4磁性纳米粒子,在外加磁场的作用下,使其发生自旋极化从而可以起到自旋空穴注入的效果,这样增加了单线态激子的比例,使荧光OLED的内量子效率突破25%的限制,得到明显的提高。我们在实验上对比了不同掺杂浓度的Fe3O4磁性纳米粒子器件性能,发现当粒子的掺杂浓度为0.3%时,器件的效率提升最大,其效率提高了11%。传统的平板OLED,由于存在器件内部波导损耗以及玻璃衬底的全内反射,只有20%左右的光子能够出射,即器件的外量子效率只能达到20%。为了提高出光效率,我们在器件内部引入了光子晶体即周期性的光栅结构,通过光栅的调制作用来减少有机层造成的导波损失。我们通过对比制作的有不同周期光栅结构的器件与无光栅结构的器件性能,发现当光栅周期为400nm的时候器件的发光效率提升最大,最大可比原来提高136%。

全文目录

内容提要  4-7
第一章有机电致发光器件OLED 的基本原理和研究背景  7-20
  1.1 引言  7-8
  1.2 OLED 的基本原理  8-18
    1.2.1 OLED 的发光原理  8-10
    1.2.2 激发态能量转移和载流子转移理论  10-12
    1.2.3 OLED 的基本结构  12-13
    1.2.4 OLED 的基本材料  13-15
    1.2.5 器件的重要参数  15-18
  1.3 有机电致发光器件待解决的问题  18-19
  1.4 本论文的主要工作  19-20
第二章磁性纳米粒子掺杂对有机电致发光器件内量子效率的影响  20-37
  2.1 有机自旋电子学  20-21
  2.2 有机半导体材料的发光理论  21-24
  2.3 磁场对掺杂磁性纳米粒子的OLED 器件的影响  24-36
    2.3.1 掺杂体系的选择及器件结构设计  24-30
    2.3.2 掺杂Fe_3O_4器件的制备  30
    2.3.3 器件的测试  30-34
    2.3.4 实验结果的分析  34-36
  2.4 本章小结  36-37
第三章光子晶体有机电致发光器件的研究  37-55
  3.1 光子晶体  37-38
  3.2 光子晶体OLED 的优越性  38-39
  3.3 光子晶体OLED 的制备与测试  39-52
    3.3.1 光子晶体OLED 的制备工艺流程  39-40
    3.3.2 导电光刻胶的制备  40-42
    3.3.3 光栅结构的制备  42-45
    3.3.4 光子晶体OLED 的制备  45
    3.3.5 器件性能的测试  45-52
  3.4 实验结果分析  52-53
  3.5 本章小结  53-55
第四章结论  55-57
参考文献  57-61
致谢  61-62
中文摘要  62-64
Abstract  64-66

提高有机电致发光器件效率的研究

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