采用高透光率碳纳米管薄膜作为OLED器件阳极材料的研究

摘要

自1991年，碳纳米管(carbon nanotubes，CNTs)被NEC科学家饭岛发现以来便被各国科学家所关注。经过很多年的研究，碳纳米管已经在很多领域得到应用。在有机电致发光器件(Organic Light-emitting Diode，OLED)领域，因其优越的电学、光学以及机械特性，碳纳米管可以用作柔性有机电致发光器件(FlexibleOrganic Light-emitting Diode，FOLED)的阳极，这可以有效的解决传统ITO导电薄膜作为阳极时易脱落的问题并实现器件的锐角弯曲。目前，国际上已经实现应用高纯度金属型碳纳米管作为阳极的柔性有机电致发光器件的制备，但由于高纯度金属型碳纳米管高昂的成本使得其难于商业化生产柔性有机电致发光器件。国内相关课题的研究则主要停留在高质量碳纳米管导电薄膜的制备上，现实应用的研究较少。本项目主要目的是研究混合型碳纳米管作为柔性电致发光器件阳极材料的可行性，并期望应用成本较低的混合型碳纳米管作为阳极材料实现日后碳纳米管作为阳极材料制备柔性电致发光器件的商业化生产。
　　 本研究设计了一整套高质量混合型碳纳米管导电薄膜制备工艺，通过采用喷涂的方式进行导电薄膜的制备，实现了导电薄膜在透光率为80％的情况下方块电阻为200Ω/□，粗糙度为9nm。其次，我们应用所制备出的碳纳米管进行了以PET为衬底的绿光柔性电致发光器件的制备，通过引入PEDOT钝化层实现了器件功能，使得所制备的绿光器件发光。研究中我们分别对阳极材料的掺杂、PEDOT薄膜的厚度、阳极毛刺的相关因素等进行了研究，并确定了器件的制备工艺：混合型碳纳米管阳极薄膜与PEDOT层(PEDOT层厚度为150nm)采用漏板喷涂的方式制备，有机功能层和阴极采用蒸镀的方式进行制备，成功的制备出开启电压为7V，亮度为200cd/m2左右的绿光器件。