【摘 要】
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有机发光二极管(Organic light-emitting diodes,OLEDs)具有自发光,视角宽,重量轻,材料种类多及能耗低等优点成为研究热点,随着OLEDs技术的飞速发展,其在照明、显示等领域已经逐渐达到商业应用的水平;OLEDs发展的逐渐成熟使得人们对于实现电泵浦有机固体激光器的目标充满了希望,本文主要利用银纳米材料的表面等离子共振(Surface plasma resonance,
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有机发光二极管(Organic light-emitting diodes,OLEDs)具有自发光,视角宽,重量轻,材料种类多及能耗低等优点成为研究热点,随着OLEDs技术的飞速发展,其在照明、显示等领域已经逐渐达到商业应用的水平;OLEDs发展的逐渐成熟使得人们对于实现电泵浦有机固体激光器的目标充满了希望,本文主要利用银纳米材料的表面等离子共振(Surface plasma resonance,SPR)效应增强OLED器件的效率;分别调控SPR和分子取向提高有机增益介质材料BUBD-1的光致发光(Photoluminescence,PL)和放大自发辐射(Amplified spontaneous emission,ASE)特性。本文主要内容如下:第一部分:利用溶液旋涂法制备了PEDOT:PSS:GO/Ag NWs透明复合电极,结合三种材料的特点扬长避短,制备的复合电极的方块电阻为17Ω/sq,在波长为550 nm处的透过率为88.7%。基于该透明复合电极为阳极制备了OLED器件,发现其器件性能优于ITO为阳极的OLED器件性能。研究表明:透明复合电极为阳极的OLED器件性能提高的原因,一个是制备的电极自身具有优越的电极性能,几乎可以与ITO相媲美,另外是电极中银纳米线会增加器件的光耦合输出,并且引起远场的SPR效应提高材料的发光性能。第二部分:研究了基板温度对真空热蒸镀法制备的有机增益介质材料BUBD-1薄膜发光特性的影响。实验发现:当基板温度增加时,薄膜的PL强度先降低,当温度为75℃时,PL光谱强度降到最低,温度进一步升高时,PL光谱强度增加。而ASE特性的变化趋势与PL谱强度的变化趋势相反,当基板温度增加到75℃时,BUBD-1薄膜的ASE性能达到最优状态,此时薄膜的ASE阈值降到了3.5μJ/Pulse,相比于参考样品,阈值降低了70%。分析认为:BUBD-1薄膜在基板上的分子取向对其发光特性有较大的影响。分子取向随基板温度的变化而发生改变,当基板温度为75℃时,竖直分子取向占比最多,竖直分子取向有利于BUBD-1薄膜的边发射(ASE),水平分子取向有利于BUBD-1薄膜的底发射。第三部分:首先研究了银岛膜厚度对旋涂法制备的BUBD-1薄膜发光特性的影响。发现:银岛膜表面的SPR效应会增强BUBD-1薄膜的发光性能,并且在厚度为2 nm时对BUBD-1薄膜的发光性能增强效果最好,发光强度增强了近12倍,同时ASE阈值降低了34%,ASE增益增加了1.74倍。其次,研究了银岛膜的位置对BUBD-1薄膜发光性能的影响,发现银岛膜不同位置对BUBD-1薄膜ASE性能的优化效果不同。最后,基于银岛膜对有机薄膜的发光特性影响,利用真空蒸镀法和溶液旋涂法分别制备了OLED器件,发现银岛膜的存在可以增强两种方法制备的OLED器件的光电性能。分析原因为:银岛膜的表面等离子体不仅可以增强有机薄膜的光致发光,而且会增强光散射作用使得输出耦合效率增强。
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