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微腔有机电致光器件相关问题的研究

刁庚秀  
【摘要】:有机电致发光器件(OLED)采用有机薄膜作发光层,具有自发光、全彩色显示、高亮度、高对比度、低电压(-5V~20V)、低功耗、轻而薄(体积与重量仅为LCD 的1/3)、发光效率高、快速响应、宽视角、单片结构、加工工艺简单及成本低、可制作在柔软的衬底上、器件可弯曲和折叠等特点。自80 年代C.W.Tang 报道了两层的纯化小分子薄膜高效率电致发光有机二极管以及1990年Burroughes 报道了聚合物电致发光后,OLEDs 获得了飞速的发展,并很有希望成为下一代显示器的主导。 光学微腔是目前凝聚态物理的研究热点,它能够改变自发辐射的特性(谱线宽度、发光强度等)。在OLEDs 中引入光学微腔,可以改变有机电致发光薄膜的发光光谱,窄化光谱宽度,获得单色性很好的发光;而且通过合理的结构设计,可以有效控制发射波长,提高器件的发光效率。 ITO 薄膜常用作有机发光二极管的透明电极。它的制备方法有很多,如溅射法,热沉积法,化学气相沉积法,电子束蒸发法,喷雾热分解法,微乳液法,溶胶-凝胶法等。与其它方法相比较,溶胶-凝胶法具有以下优点:溶液的浓度和均匀性容易控制、工艺简单、工艺过程温度低、原材料价格便宜、设备成本低、可以在基体正反两面成膜并可以方便地大面积成膜等。 本文介绍了OLED 的研究现状、微腔的基本原理及应用、薄膜光学的基本理论。对光学微腔用于OLED 中产生的各种微腔效应进行了详尽的分析,并给出了计算过程和结果。 论文介绍了ITO 薄膜的基本结构和常见的几种制备方法,并着重对溶胶-凝胶法制备ITO 薄膜的基本原理和实验过程进行了详细的阐述。当以金属无机物InCl3·4H2O 和SnCl4·5H2O 为前驱物,HNO3为溶剂,用氢氧化物胶体法制备ITO 薄膜时,所得薄膜在厚度为300nm 左右时的电阻率最低,为0.15Ω·cm,可见光区域内的平均透过率在85%以上。 本文叙述了用热蒸发法制作OLED 及MOLED 的基本工艺过程。利用现有的工艺条件,本文只制作了全金属腔结构的MOLED 器件。


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