具有光伏特性的有機(jī)電致發(fā)光器件研究

【摘要】：有機(jī)電致發(fā)光在現(xiàn)代顯示技術(shù)領(lǐng)域中因其不可比擬的優(yōu)勢(shì)而受到人們的廣泛關(guān)注,同時(shí),有機(jī)光伏電池因成本低、工藝簡(jiǎn)單、易于制成大面積器件等諸多優(yōu)點(diǎn)而成為一個(gè)研究熱點(diǎn),以期為太陽能的利用開辟新的道路。有機(jī)電致發(fā)光器件與有機(jī)光伏器件具有相似的器件結(jié)構(gòu),這就使某一有機(jī)器件可能同時(shí)具有電致發(fā)光和光伏兩方面的性能。本論文基于此開展了一些探討性的研究工作。在傳統(tǒng)的基于摻雜的高亮度的紅、綠光有機(jī)電致發(fā)光器件的基礎(chǔ)上,研究了器件的光伏性能,詳細(xì)討論了各有機(jī)功能層對(duì)光伏性能的貢獻(xiàn)及影響?；谟袡C(jī)功能層界面處激基復(fù)合物與器件光伏效應(yīng)的關(guān)系,選用傳統(tǒng)的有機(jī)小分子電致發(fā)光材料來制備光伏器件,對(duì)其光伏特性的規(guī)律、特點(diǎn)進(jìn)行了初步的探討,同時(shí)對(duì)其電致發(fā)光過程進(jìn)行了研究。尤其基于對(duì)材料的選擇,首次獲得了具有光伏效應(yīng)的白光電致發(fā)光器件,這使得在未來的應(yīng)用過程中,有可能直接通過利用太陽能來驅(qū)動(dòng)該器件,使其用于顯示技術(shù)或照明光源領(lǐng)域。 稀土配合物材料作為電致發(fā)光材料具有窄譜帶發(fā)射的特點(diǎn),同時(shí)具有一定的載流子傳輸能力。但其往往易與空穴傳輸材料形成激基復(fù)合物,大大降低了器件的性能,這同時(shí)也限制了稀土配合物的應(yīng)用。本文從兩個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行了探討。以Gd(DBM)_3bath為電子傳輸材料,通過器件設(shè)計(jì)在一定程度上消除了激基復(fù)合物對(duì)器件性能的影響,制備了非摻雜的效率相對(duì)較高的藍(lán)光電致發(fā)光器件。通過在器件中引入空穴阻擋層和交互疊層的空穴傳輸層,以Eu(DBM)_3bath為發(fā)光層,較好地克服了激基復(fù)合物對(duì)Eu~(3+)特征紅光的干擾,獲得了效率相對(duì)較高的、高亮度的Eu~(3+)特征紅光有機(jī)電致發(fā)光器件。與傳統(tǒng)的摻雜型和模糊界面型Eu~(3+)特征紅光有機(jī)電致發(fā)光器件相比,該方法的制備過程簡(jiǎn)單且易于控制。 【關(guān)鍵詞】：有機(jī)電致發(fā)光 有機(jī)光伏 激基復(fù)合物 白光電致發(fā)光器件 稀土配合物
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：TN383.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目錄6-9
• 第一章 前言9-48
• 1.1 有機(jī)電致發(fā)光的發(fā)展歷史9-11
• 1.2 有機(jī)電致發(fā)光材料11-16
• 1.2.1 空穴傳輸材料11-12
• 1.2.2 電子傳輸材料12-13
• 1.2.3 發(fā)光材料13-15
• 1.2.3.1 有機(jī)小分子發(fā)光材料13-14
• 1.2.3.2 聚合物EL發(fā)光材料14-15
• 1.2.4 電極材料15-16
• 1.2.4.1 陰極材料15
• 1.2.4.2 陽極材料15-16
• 1.2.4.3 電極與有機(jī)層之間的緩沖層16
• 1.3 有機(jī)電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)16-18
• 1.4 有機(jī)電致發(fā)光的發(fā)光過程18
• 1.5 有機(jī)電致發(fā)光器件效率的提高18-25
• 1.5.1 磷光發(fā)光材料的應(yīng)用18-20
• 1.5.2 稀土配合物EL的潛在優(yōu)勢(shì)及研究進(jìn)展20-24
• 1.5.2.1 稀土配合物發(fā)光20-21
• 1.5.2.2 稀土配合物EL的潛在優(yōu)勢(shì)21
• 1.5.2.3 稀土配合物EL的研究進(jìn)展21-24
• 1.5.3 利用光學(xué)原理從器件方面改進(jìn)24-25
• 1.6 OEL器件的應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展25-27
• 1.6.1 光→光轉(zhuǎn)換器件(光放大器件)25
• 1.6.2 有機(jī)光泵浦和有機(jī)電泵浦激光的實(shí)現(xiàn)25-26
• 1.6.3 具有微腔結(jié)構(gòu)的OEL器件26-27
• 1.6.4 有機(jī)量子阱結(jié)構(gòu)EL器件27
• 1.6.5 聚合物發(fā)光發(fā)射電化學(xué)器件(LEC)27
• 1.7 有機(jī)光伏電池的發(fā)展歷程27-35
• 1.7.1 光伏器件的工作原理28-29
• 1.7.1.1 無機(jī)太陽能電池的工作原理28-29
• 1.7.1.2 有機(jī)光伏器件的工作原理29
• 1.7.2 光伏器件的表征29-30
• 1.7.2.1 光伏器件的性能參數(shù)29
• 1.7.2.2 光伏器件的效率29-30
• 1.7.3 有機(jī)光伏器件的進(jìn)展30-35
• 1.8 本論文的主要研究?jī)?nèi)容35-36
• 參考文獻(xiàn)36-48
• 第二章 傳統(tǒng)的高亮度的摻雜型有機(jī)小分子電致發(fā)光器件的光伏效應(yīng)的研究48-62
• 2.1 材料和實(shí)驗(yàn)方法48-49
• 2.1.1 材料48-49
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)方法49
• 2.2 有機(jī)摻雜紅光器件的光伏性能49-55
• 2.2.1 有機(jī)摻雜紅光器件的電致發(fā)光性能50-51
• 2.2.2 有機(jī)摻雜紅光器件的光伏性能51-52
• 2.2.3 有機(jī)摻雜紅光器件的光伏產(chǎn)生過程52-55
• 2.2.3.1 各有機(jī)功能層對(duì)器件光伏性能的貢獻(xiàn)52-54
• 2.2.3.2 摻雜器件的光伏產(chǎn)生過程54-55
• 2.3 有機(jī)摻雜綠光器件的光伏性能55-59
• 2.3.1 有機(jī)摻雜綠光器件的電致發(fā)光性能55-57
• 2.3.2 有機(jī)摻雜綠光器件的光伏性能57-59
• 2.4 小結(jié)59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 第三章 異質(zhì)結(jié)有機(jī)小分子電致發(fā)光及光伏器件的研究62-79
• 3.1 材料62-63
• 3.2 激基復(fù)合物的形成過程與光生激子分離63-64
• 3.3 有機(jī)小分子激基復(fù)合物電致發(fā)光及光伏器件64-70
• 3.3.1 器件的電致發(fā)光性能64-67
• 3.3.2 器件的光伏性能67-69
• 3.3.3 小結(jié)69-70
• 3.4 有機(jī)白光電致發(fā)光及光伏器件70-76
• 3.4.1 白光器件的電致發(fā)光性能70-74
• 3.4.2 白光器件的光伏性能74-76
• 3.2.3 小結(jié)76
• 參考文獻(xiàn)76-79
• 第四章 稀土配合物電致發(fā)光器件79-94
• 4.1 材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)式79-80
• 4.2 Gd(DBM)_3bath作為電子傳輸層的藍(lán)光電致發(fā)光器件80-85
• 4.3 Eu(DBM)_3bath作為發(fā)光材料的電致紅光器件85-91
• 4.2.1 Eu(DBM)_3bath發(fā)光器件中激基復(fù)合物的消除85-87
• 4.2.2 利用交互疊層的空穴傳輸層提高Eu(DBM)_3bath的電致發(fā)光性能87-90
• 4.2.3 小結(jié)90-91
• 參考文獻(xiàn)91-94
• 結(jié)論94-96
• 讀博期間已發(fā)表和待發(fā)表的文章目錄96-97
• 作者簡(jiǎn)介97-98
• 致謝98-99
• 長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所博士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明99

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