聚对二甲苯薄膜的制备及其在有机电致发光二极管中的应用研究

【摘要】自主设计制作出用于聚对二甲苯(parylene-N,PPXN)薄膜生长的分子束源。在有机电致发光二极管(organiclightemittingdiodes,OLED)的阳极-有机层界面插入PPXN薄膜缓冲层,器件的电流效率得到显著增强。PPXN薄膜缓冲层插入器件的电子传输层中,同样获得了电流效率的明显提升。1.基于分子束外延技术,自主设计制作出用于PPXN薄膜制备的分子束源。通过结构优化,使用该分子束源可以在较低的反应压强(10-3Pa)下进行PPXN薄膜的生长,生长速率范围为0.001～0.06nm/s。PPXN薄膜’的生长速率可以通过调节分子束源的坩埚温度准确控制。对所制备的PPXN薄膜进行了红外光谱、介电性和表面亲疏水性表征；2.PPXN薄膜缓冲层插入基于NPB(N,N’-bis(naphthalene-1-yl)-N,N’-bis(phenyl)benzidine)-Alq3(tris(8-hydroxyquinolato)aluminum)异质结的OLED阳极-有机层界面,在最佳的缓冲层厚度下,器件的电流效率相比参照器件提高1.7倍。研究发现,PPXN缓冲层对空穴和电子同时具有阻挡作用,只有在电子较好注入和传输到PPXN-Alq3界面积累,在PPXN内部产生强电场的前提下,空穴的注入才能得到增强。这个结果吻合隧穿势垒降低模型(tunnelingbarrierreductionmodel,TBRM)。插入的PPXN薄膜缓冲层改善了器件内部的载流子平衡,提高了器件效率；3.基于NPB-Alq3异质结的OLED的电子传输材料Alq3层中插入PPXN薄膜,也观察到了器件电流效率的提升。在最佳的插入位置和PPXN薄膜厚度下,器件的电流效率相比对照器件提高了42%。通过对DCM(4-dicyanomethylene-2-methyl-6-p-dimethylaminostyryl-4H-pyran)掺杂的Alq3(Alq3:DCM)发光带电致发光谱的分析,发现在器件工作过程中,PPXN的插入增加了电子电流,改善了器件内部的载流子平衡,最终提高了器件的电流效率。用有机层内部不均匀电场和TBRM解释了器件电流-电压的演化。
【作者】胡永茂；
【导师】侯晓远；
【作者基本信息】复旦大学，凝聚态物理，2012，博士
【关键词】聚对二甲苯；束源炉；有机电致发光二极管；缓冲层；电流效率；

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