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新型苝酸四甲脂发光二极管的研究

作　者: 吴鹏
导　师: 刘旭；叶辉
学　校: 浙江大学
专　业: 光学工程
关键词: 新型聚合物 聚合物材料 发光二极管 小分子 单层器件 掺杂浓度 器件结构 论文研究 发光特性 匹配层
分类号: TN312.8
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要


作为未来平板显示最有力竞争者的有机电致发光技术由于各方面的优异表现而引起人们的广泛兴趣，成为当今显示领域的研究热点。目前有机发光的研究主要集中于如何提高的器件量子效率，获得长久寿命以及高的发光亮度方面。为了提高器件荧光量子效率，本论文围绕聚合物掺杂有机发光薄膜的材料合成、器件结构设计与制备等过程，开展了聚合物掺杂荧光发光机理的研究。特别是对染料小分子苝酸四甲脂perylene-3，4，9，10-tetracarboxylicacid（TMEP）掺杂薄膜和新型聚合物材料PKMTb的发光特性与器件结构进行了较为系统的研究。 论文研究了在发光聚合物poly（N-vinyl-carbazole）（PVK）中掺杂小分子苝酸四甲酯的各种发光特性。利用PVK与TMEP不同的荧光特征光谱来研究TMEP掺杂对PVK发光的影响，以及发光过程的能量转换关系。实验表明，TMEP掺杂浓度为1％时295.5nm激发波长下的荧光光谱，可以明显观察到PVK和TEMP的各自的发射峰；当TMEP掺杂浓度达到5％-10％时，器件的电致发光光谱和荧光光谱发射峰几乎完全被TEMP的发射所占据。荧光光谱中随着TMEP掺杂浓度的的增大发射峰值有明显的红移，这种现象归因于在TMEP高浓度掺杂情况下激基缔合物的形成。激基缔合物的形成从TMEP在薄膜状态下与溶液状态下的荧光光谱的比较中得到证实。因此光谱的转移可以解释位从聚合物PVK到小分子有机材料TMEP的F（?）rster能量转移。为了得到更优化的器件特性，多层器件被制备以达到平衡的载流子注入。利用介质匹配层提高顶发射器件的阴极金属的透射率的结构在模拟情况下得到了最优化的结构，最优化的结构在考虑微腔效应时可以将光外耦合率相对没加介质匹配层时提高12倍。 论文研究了聚合物链上基团改变对薄膜器件发光性能的影响。在新型聚合物材枓PKMTb的单层器件中，由于在长链上引入了Tb基团，得到了545nm处Tb3+离子的窄带发射。通过合成新型聚合物材料PKMTbEu，并与TPD混合制备的单层器件，获得白光发射，通过调节链上Eu／Tb的比例，发光光谱在545nm处和640nm处发光峰的相对强度能够得到调节。研究发现：在PKMOTb长链上引入了DPO基团，获得了相对PMOTb更为均衡的载流子传输能力，从而使单层器件得到更低的启动电压。 论文工作表明：通过聚合物掺杂和在聚合物长链上引入不同的功能基团，人们可以在发光光谱，电致发光器件性能等方面进行更为自由的设计与构造，为新型有机电致发光器件（包括窄带发光与宽带白光发光）的研究提供了可能。

全文目录


第一章 绪论  6-35
  第一节 有机发光二极管  6-19
    一 引言  6-10
    二 有机电致发光器件的结构  10-12
    三 有机电致发光机理  12-14
    四 有机电致发光性能评价参数  14-16
    五 有机电致发光器件的制备  16-17
    六 有机电致发光材料  17-18
    七 有机电致发光器件的结构优化  18-19
  第二节 掺杂有机发光器件  19-26
    一 有机掺杂发光材料  19-23
    二 有机掺杂发光原理  23-26
    三 激基缔合物与激基缔合物  26
  第三节 本文的研究内容和创新点  26-27
  参考文献  27-35
第二章 采用新型苝酸四甲脂(TMEP)有机发光二极管  35-72
  引言  35
  第一节 苝酸四甲酯(TMEP)的合成与表征  35-38
    一 苝四酸四甲酯的合成  35-36
    二 TMEP的纯化  36
    三 TMEP的物理特性  36-38
  第二节 有机器件的制备  38-42
    一 ITO的刻蚀  38
    二 基片的清洗  38-39
    三 Spin-coating聚合物层  39
    四 热蒸发金属电极  39
    五 双层器件的制备  39-40
    六 微腔聚合物二极管的制备  40-41
    七 测试仪器  41-42
  第三节 光致激发下从PVK到TMEP有效的能量转移  42-47
  第四节 单层有机混合薄膜电致发光器件  47-51
  第五节 高浓度TMEP掺杂浓度情况下激基缔合物的形成  51-57
  第六节 多层器件的发光特性  57-59
  第七节 透明介质层提高光外耦合率  59-67
  参考文献  67-72
第三章 新型有机电致发光材料的制备与发光特性  72-82
  第一节 新型含铽共聚物的合成及其电致发光研究  72-76
    一 PKMTb聚合物合成  72-73
    二 PKMTb聚介物光致发光  73-74
    三 PKMTb聚合物电致发光特性  74-76
  第二节 含Tb和Eu的共聚化合物实现白光发射  76-78
  第三节 具有电子空穴双重传输作用含Tb的非共轭聚合物  78-81
  参考文献  81-82
第四章 总结与展望  82-84
硕士期间完成的论义  84-85
致谢  85

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 半导体技术 > 半导体二极管 > 二极管：按结构和性能分 > 发光二极管
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