倒置底发射有机发光二极管电子注入研究

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1、学校代码：１０巧５学号：２０１３４２１４０８７飄襄考ＳＯＯＣＨＯＷＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ■讓臟脯机就二脈巧注入研究１Ｓｎ－ｔｕｄｙｏｎＥｌｅｃｔｒｏｎＩｅｃｔｉｏｎｉｎＩｎｖｅｒｔｅｄＢｏｔｔｏｍｅｍｉｔｔｉｎＯｒａｎｉｃｊｇｇＬ－ｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅｓ．－委霞硏究生姓名王穗东指导教师姓名物理学专业名称有丰化半导体器件硏究方向Ｉ力能纳米软物质研究院所在院部论文提交日期２０１６年３月苏州大学学位论文独创性声明

2、，本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。论文作者签名；凌日期：■■—…较—苏州大学学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保存和使用学位论文的规定，良Ｐ：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文档的巧容和纸

3、质论文的内容相一致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中私、中国科学技术信息研究所（含万方数据电子出版社）、中国学术期刊（光盘版）电子杂志社送交本学位论文的复印件和电子文保挡，允许论文被查阅和借阅，可采用影印、缩印或其他复制手段存和汇编学位论文，可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文口本学位论文属在年＿＿月解密后适巧本规定。／论非涉密论文包文作者签名：達裝曰期：如／６、。义＞（导师签名；日期；、倒置底发射有机发光二极管电子注入研究中文

4、摘要倒置底发射有机发光二极管电子注入研究中文摘要自1987年，邓青云博士发现有机发光二极管（OLED）以来，经过人们不断地研究改进，加上OLED本身固有的诸如广视角、高亮度、可柔性化等优点，OLED已成为照明和显示领域的新宠儿。当OLED应用于显示领域，为了更好地与a-SiTFT驱动电路配合使用，倒置底发射的结构相比传统的正置结构更具有优势，因此本论文主要研究的OLED器件结构即为倒置底发射结构。此种结构存在的最大的问题是电子的注入效率，因为在此种结构中常采用ITO为透明阴极，其功函数约为4.8eV，而大部分的电子传输材料的LU

5、MO只有2.5eV~3.5eV，这意味着电子的注入势垒高达1.3eV~2.3eV，也就是电子的注入变得非常困难，这严重制约了整体器件的性能。因此，本论文旨在通过修饰ITO来加强电子的注入，具体内容主要包括三部分：（一）通过在ITO底电极上蒸镀低功函数的金属Al来加强电子的注入。考虑到Al的功函数较低，为4.28eV，通过在ITO上修饰Al可以降低其功函数，以降低电子的注入势垒。然而通过进一步地研究发现当Al呈现小尺寸的纳米颗粒时，其修饰的器件性能最优，表现为最低的工作电压，最高的发光效率。通过TEM、AFM、UPS等表征和高斯定

6、理的推导，我们提出小尺寸的金属纳米颗粒导致局域电场增强从而可以加强电子注入的物理模型。为了验证此物理模型，我们还选择了另外两种低功函数金属Ag和Cu，实验的结果显示Ag和Cu纳米颗粒都是可以加强电子注入，提高器件的性能；（二）基于前面的提出的物理模型，我们还尝试了用高功函数的金属Pt来修饰ITO。通过在ITO上溅射不同量的Pt来制备器件，器件的结构和表征结果同样显示当Pt量较少，在ITO上以纳米颗粒的状态存在时，其修饰的器件开启电压最低，发光效率最高。然后我们还选择了高功函数金属Au，通过溅射和自组装两种方式来修饰ITO，同样发

7、现器件性能得到很大改善，这说明以纳米颗粒形式存在的金属可以加强电子的注入，而不取决于它自身的功函数；I中文摘要倒置底发射有机发光二极管电子注入研究（三）当今世界的主流趋势是节能环保，为响应这个理念以及加上之前的物理模型，我们选择了价格低廉且环保的碳纳米结构材料，通过溅射、旋涂、蒸镀的方式在ITO上修饰了石墨、碳量子点、碳纳米管等碳纳米结构的材料，通过实验结果发现无论是通过哪种方式修饰、修饰的何种结构的材料，当其量很少，在ITO上以纳米颗粒状态存在时，器件的性能得到明显的优化，这说明电子的注入得到了有效加强。总之，本文就倒置底发射

8、结构的OLED中电子注入的问题，提出了一种以纳米颗粒修饰ITO以加强电子注入新的解决方案，并对提出的物理模型做了相关的实验验证，我们相信此物理模型也适用于其它的光电子器件。关键词：倒置底发射OLED；金属纳米颗粒；碳纳米材料；电子注入；场发射。作者：娄霞指导老师