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基于导电聚合物改良的有机电致发光器件的研究

作　者: 刘娉娉
导　师: 黎学明
学　校: 重庆大学
专　业: 应用化学
关键词: 聚[2-甲氧基-5-(2’-乙基)己基对苯乙烯] 有机电致发光显示器聚苯胺 ITO 导电玻璃
分类号: TN386
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 239次
引　用: 2次
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内容摘要

随着经济的快速发展,超薄、高清晰度大屏幕平板显示器(FPD)正成为人们追求的目标。与传统CRT、LCD 显示器相比,有机电致发光显示器件(OLED,Organic Light-emitting Displays)具有主动发光、视角宽、清晰度高、能耗低、响应速度快、工作温度低、抗震性能好等特点,被视为“第三代”平板显示器,引起研究人员和产业界的极大关注。但是,现存的OLED 器件存在稳定性差、发光效率低等问题,仍有待进一步改进。对此,本文拟以发光材料为聚合物的OLED 器件为研究对象,开展导电聚合物改良OLED 器件性能研究工作,其基本思路是以掺杂聚苯胺修饰ITO表面,改善ITO 电极与OLED 器件发光材料MEH-PPV 的接触性能,从而获取发光性能稳定的聚合物型OLED 器件,其内容主要包括: 1) 简要分析OLED 器件的特点,重点讨论聚合物型OLED 的发光机理、工作原理、结构、发光材料等,综述聚合物型OLED 的发展现状和应用前景。2) 设计并制备结构分别为ITO/MEH-PPV/Al 和ITO/聚苯胺/MEH-PPV/Al 的单层和双层聚合物OLED 器件;通过测量MEH-PPV 发光层的薄膜厚度,研究MEH-PPV 溶液浓度和滴加量对发光层薄膜厚度的影响。3) 采用电化学聚合或旋涂化学合成聚苯胺溶液两种成膜方式,将不同性质的聚苯胺薄膜制作于ITO 电极表面。利用UV-VIS、FT-IR、SEM、电导率仪等表征聚苯胺薄膜的结构、电导率、表面形态、光学性质等,初步结果表明旋涂成膜方式优于电化学聚合成膜方式。4) 研究聚合物型OLED 器件的启亮电压、发光强度、使用寿命等,表明双层器件各项性能明显优于单层器件,这与ITO 电极经聚苯胺修饰后,缺陷减少和载流子复合效率提高有关。5) 采用SEM 分析聚合物型OLED 器件失效前后表面形貌,表明器件工作时产生的焦耳热,使空气中水分和氧气不断渗透到器件内部,Al 电极发生氧化和腐蚀,有机发光层逐渐老化,最后导致器件完全失效。

全文目录

中文摘要  4-5
英文摘要  5-9
1 绪论  9-23
  1.1 引言  9-10
  1.2 OLED 技术发展现状  10-20
    1.2.1 OLED 基本结构  11-12
    1.2.2 OLED 发光机理  12-15
    1.2.3 OLED 技术研发现状  15-20
    1.2.4 聚合物OLED 存在的问题  20
  1.3 导电聚合物在聚合物OLED 中的应用  20-22
  1.4 本论文拟开展的研究内容  22-23
2 实验  23-32
  2.1 实验仪器与试剂  23
    2.1.1 仪器  23
    2.1.2 试剂  23
  2.2 ITO/MEH-PPV/Al 单层OLED 器件制作  23-27
    2.2.1 ITO 的掩膜、腐蚀与清洗  23-24
    2.2.2 发光材料MEH-PPV 的旋转涂布  24-26
    2.2.3 Al 电极的蒸镀  26
    2.2.4 器件电极引出与封装  26-27
  2.3 ITO/聚苯胺/MEH-PPV/Al 双层OELD 器件制作  27-29
    2.3.1 ITO 表面上聚苯胺膜的制备  27-29
    2.3.2 双层OLED 器件制作  29
  2.4 器件中膜层的理化性质表征  29-30
    2.4.1 MEH-PPV 膜厚测量  29-30
    2.4.2 聚苯胺薄膜电导率变化  30
    2.4.3 薄膜表面形貌分析  30
    2.4.4 薄膜化学组成分析  30
    2.4.5 薄膜光致发光谱测量  30
  2.5 聚合物型OLED 器件性能测试  30-32
    2.5.1 器件电流-电压特性  30
    2.5.2 器件电致发光谱测量  30-31
    2.5.3 MEH-PPV 在空气中的稳定性  31
    2.5.4 单层和双层器件寿命测试  31
    2.5.5 聚合物型OLED 器件表面工作形貌  31-32
3 结果与讨论  32-56
  3.1 清洗条件对ITO 导电膜表面的影响  32-33
    3.1.1 酸处理对ITO 表面影响  33
    3.1.2 紫外线处理对ITO 表面影响  33
  3.2 旋涂条件对MEH-PPV 膜厚的影响  33-38
    3.2.1 MEH-PPV 膜厚测定  33-36
    3.2.2 旋涂条件对膜厚的影响  36-38
  3.3 不同条件下聚苯胺膜的导电性与结构变化  38-43
    3.3.1 苯胺的电化学聚合反应  38-39
    3.3.2 聚苯胺薄膜的导电性  39-41
    3.3.3 聚苯胺结构分析  41-43
  3.4 不同类型聚苯胺薄膜对ITO 电极表面形态影响  43-45
  3.5 Al 电极蒸发的稳定性与均匀性对器件性能影响  45-48
  3.6 聚合物OLED 器件性能分析  48-56
    3.6.1 I-V 特性分析  48-49
    3.6.2 薄膜光致发光与器件电致发光光谱  49-51
    3.6.3 器件能级结构分析  51-52
    3.6.4 器件寿命随时间变化  52-53
    3.6.5 器件失效初探  53-56
4 结论与展望  56-58
  4.1 结论  56-57
  4.2 展望  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-64
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录  64-65
独创性声明  65
学位论文版权使用授权书  65

基于导电聚合物改良的有机电致发光器件的研究

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