基于导电聚合物改良的有机电致发光器件的研究

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。