等离子体共振增强的蓝光有机发光二极管及其工作机制研究-光学工程专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 南京邮电大学学位论文原创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过 的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担一切相关的法律责任。 研究生签名： 日期： 南京邮电大学学位论文使用授权声明 本人授权南京邮电大学可以保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档； 允许论文被查阅和借阅；可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可以 采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文 的内容相一致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。 涉密学位论文在解密后适用本授权书。 研究生签名： 导师签名： 日期： 摘要 有机电致发光器件（OLED）具有亮度高、响应快、功耗低、色彩柔和、重量轻、具有 柔性、成本低等优点，因而，其在平板显示以及固态照明等领域具有巨大的应用前景，是 21 世纪光电信息技术领域备受关注的研究课题之一。为了推进 OLED 进一步产业化，其效率和 寿命还有待不断提升。 表面等离子体（SP）是局域在金属表面的一种电磁振荡，当等离子体发生共振时，可以 增强金属表面的电场，也可以增强附近荧光分子的自发辐射速率，提高荧光效率。其中基于 金属纳米粒子产生的局部表面等离子体（LSP）因具备制备工艺简单、易于操控、成本较低 的特点，而被广泛应用于 OLED 的性能优化研究中。然而，金属材料引入的陷阱效应会使金 属纳米粒子在 OLED 中的应用面临巨大的挑战。本文主要研究了金属纳米粒子被引入蓝光 OLED 后，其等离子体共振和陷阱效应对于 OLED 的性能的影响，以及其中的工作机制。 首先，制备了溶液处理的 OLED。研究了溶液处理发光层的退火温度、主客体材料及混 合比例、电荷传输层厚度等因素对器件性能的影响，设计了发光层和电荷传输层结构，优化 了溶液处理 OLED 的性能。最优化的黄光和蓝光 OLED，效率分别达到 50 cd/A 和 40 cd/A。 接着，采用热蒸镀的方法，将银纳米粒子（SNPs）沉积在蓝光 OLED 的电子传输层中， 研究分析了 SNPs 的局域表面等离子共振作用和陷阱作用对器件性能的影响。研究结果发现， 银纳米粒子的陷阱作用非常严重，这大大降低了器件的电流密度，因此本文首先通过调整纳 米粒子的大小，降低陷阱效应。然后本文重点研究了银纳米粒子位于电子传输层中不同的位 置对于 OLED 器件性能的影响：1）当 SNPs 靠近发光层，尽管等离子体共振较强，但是陷阱 效应使器件性能显著下降；2）当 SNPs 靠近阴极时，一方面银原子向电子传输层的渗透给电 子提供了一个注入通道，另一方面，等离子体共振效应增强了阴极附近的局域电场，也有利 于电子的注入。通过对 SNPs 位置的优化，蓝光 OLED 的电流、亮度和效率均得到增强。 关键词: 有机发光器件， 表面等离子体，银纳米粒子 ，表面等离子体共振 ，陷阱作用 I Abstract Organic light-emitting diodes (OLEDs) have many advantages, such as high brightness, fast response, low energy consumption, soft colors, light weight, flexible, low cost, OLEDs have great potential applications in flat panel displays, solid state lighting and other fields and it is one of the topics with much concern in the 21st century of photoelectric information technology. In order to further promote the OLED industry, its efficiency and life still need to be improved. Surface plasmon (SP) is an electromagnetic oscillations in the local metal surface, when the surface plasma resonance happen, the ele