基于银纳米线复合阳极的柔性有机发光器件的研究

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1、学号：S15010087硕士学位论文基于银纳米线复合阳极的柔性有机发光器件的研究研究生姓名：李堃学科、专业：电子科学与技术二○一八年三月分类号：O471.5密级：可公开UDC：编号：基于银纳米线复合阳极的柔性有机发光器件的研究Researchonflexibleorganiclight-emittingdevicesbasedonsilvernanowirecompositeanode学位授予单位及代码：长春理工大学（10186）学科专业名称及代码：电子科学与技术（080900）研究方向：光电成像器

2、件与系统申请学位级别：硕士指导教师：段羽研究生：李堃论文起止时间：2016.12—2018.3摘要随着对有机导电材料的进一步研究，许多具有优异光学和电学性质的有机材料被人们开发出来。有机材料的不断推陈出新使有机电致发光器件(OrganicLightEmittingDevice，OLED)得到迅猛发展。目前OLED产业已经初具规模，主要以氧化铟锡(ITO)作为阳极，有机材料作为中间层，金属作为阴极的薄膜发光器件为主。未来OLED将作为照明和显示技术进一步融入到人们的生活中，但是随着人们对产品要求的提高

3、，OLED正朝着柔性的方面发展。ITO电极虽然目前应用广泛，但是其易碎、机械性能差的性质限制了柔性OLED的发展，所以人们正寻求着其他材料作为ITO的替代品，并实现柔性OLED的产业化。目前已知的可用作透明导电电极的潜力材料有金属纳米线、石墨烯、碳纳米管以及导电聚合物。金属纳米线中以银纳米线最为常见，由于银材料本身的柔韧性可以制备成具有纳米尺寸又保留原有金属导电性的纳米线。银纳米线组成的薄膜透过率高，机械性能优异，是非常好的柔性电极材料。石墨烯也一直是近几年来最受关注的材料之一，由于其优越的机械性能

4、、稳定性、导热性、透光性，被应用于许多领域。由于单层石墨烯的透过率高达97%以上，本身内部电子传输能力又极强，所以也有许多关于石墨烯作为透明电极应用的研究报道。但是这两种材料都有一些缺点和不足，例如，银纳米线结构粗糙，搭接松散，导电空隙大；石墨烯导电性能差，功函数低，在制备OLED时，空穴注入能力不足，这也成为石墨烯应用在OLED电极的瓶颈。本文工作分别对银纳米线、石墨烯进行修饰，为了实现高导电性、高透过率、高机械性能、低粗糙度的柔性电极，我们主要展开了以下工作：(1)利用一维银纳米线与石墨烯，制备

5、银纳米线/石墨烯复合导电电极。选用不同浓度银纳米线，通过旋涂的方法，在石墨烯上制备一层银纳米线薄膜。银纳米线在石墨烯的表面为石墨烯的片径之间提供良好的导电路径，起到桥梁的作用，使石墨烯薄膜的导电性得到提高。再通过衬底转移法，利用光固化胶NOA63将复合电极镶嵌转移下来，形成柔性电极，并且由于NOA63的掩埋作用，使复合电极的粗糙度极大的降低，解决了银纳米线结构松散、表面粗糙的缺点。利用这种方法，通过不断优化银纳米线的浓度，复合电极的方块电阻得到极大的降低，并且复合电极在可见光波长范围内的透过率都保持

6、在75%以上。(2)利用二维银薄膜与石墨烯，制备银+石墨烯复合导电电极。我们尝试在石墨烯薄膜上生长一层超薄金属银薄膜。我们利用衬底转移法将石墨烯转移到NOA63上，之后利用真空蒸镀的方法，在石墨烯表面生长超薄银层。由于银的岛状生长，所以银在极薄的情况下是无法形成良好的导电薄膜，但是由于石墨烯的依托作用，银的厚度在4nm时，复合电极的方块电阻就得到明显的降低，在生长了8nm银时，复合电极的方块电阻就可以降到10Ω/sq以下。最后我们利用石墨烯+银(4nm)和石墨烯+银(8nm)电极制备I了荧光OLED

7、，并与石墨烯电极器件和ITO电极器件进行对比，发现石墨烯/银电极器件的发光性能比单纯石墨烯电极器件优越许多，起亮电压在2.4V左右，发光强度在5V可以达到1300cd/m2，在9V时可以达到40000cd/m2。关键词：石墨烯，银纳米线，透明导电电极，有机电致发光器件，旋涂，蒸镀IIABSTRACTWiththefurtherstudyoforganicconductivematerials,manyorganicmaterialswithexcellentopticalandelectricalp

8、ropertieshavebeendeveloped.Thecontinuousdevelopmentoforganicmaterialshasmadetheorganiclightemittingdevice(OLED)developedrapidly.Atpresent,theOLEDindustryhasbeguntotakeshape,mainlyusingITOastheanode,organicmaterialsasthemiddlelayer,metal