全方向單色及白光頂發射有機電致發光器件研究

《全方向單色及白光頂發射有機電致發光器件研究》是依託吉林大學，由馮晶擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：全方向單色及白光頂發射有機電致發光器件研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：馮晶
• 依託單位：吉林大學

項目摘要

頂發射有機電致發光器件（TOLEDs）具有可實現矽基集成，開口率高、效率高等優點，面向平板顯示和固態照明具有顯著優勢。然而半透明金屬陰極和高反射金屬陽極構成的微腔帶來了制約TOLEDs性能及其套用的不利因素-發光的角度效應，即發光光譜的峰值波長會隨著觀察角度增加而明顯藍移，發光強度也隨之顯著下降，制約了TOLEDs走向實際套用。為了解決這一問題，本項目提出將周期性光柵微結構引入到TOLEDs中,利用光柵的周期起伏來構建腔長周期漸變的微腔，以此來拓寬微腔的共振光譜。本項目基於這一思路，從漸變微腔TOLEDs的發光機制、微結構的工藝實現以及器件結構設計入手，理論和實驗相結合，研製高效率的腔長漸變微腔TOLEDs，為TOLEDs角度效應問題的解決，做出有益的探索，為推動TOLEDs在平板顯示及固態照明領域的產業化發展做出一定貢獻。

結題摘要

有機電致發光器件（OLEDs）無論作為平板顯示還是固態照明光源，都顯示了巨大的發展潛力和套用前景。頂發射OLEDs具有可實現矽基集成，開口率高、效率高等優點，面向平板顯示和固態照明具有顯著優勢。然而半透明金屬陰極和高反射金屬陽極構成的微腔帶來了制約TOLEDs性能及其套用的不利因素—發光的角度效應，即發光光譜的峰值波長會隨著觀察角度增加而明顯藍移，發光強度也隨之顯著下降，制約了TOLEDs走向實際套用。為了解決這一問題，本項目提出套用微納結構調控光學模態，展寬頂發射器件發光光譜，並解決發光角度依賴問題。具體提出兩種方案開展這一工作。（1）套用簡單的工藝方案將周期性光柵微結構引入到TOLEDs中,利用光柵的周期起伏來構建腔長周期漸變的微腔，以此來拓寬微腔的共振光譜。（2）在金屬頂電極引入一維光子晶體結構，在電極界面激發塔姆等離子態，並與器件內部的微腔模式相耦合，形成兩個雜化模態，其共振波長可以通過器件結構參數調控，實現基於黃藍雙色的寬光譜白光。在拓寬白光光譜的同時，保留了光學模態對發光的耦合增強效應，提高器件的發光效率。 結合現有工作基礎和實驗條件，針對柔性可穿戴電子產品的快速發展和市場需求，我們在研究內容上進行了進一步的拓展，研究實現高度柔性的頂發射器件及其封裝。針對套用於柔性OLED的金屬電極表面粗糙度大的問題，我們採用金屬薄膜轉寫的方法，製備具有超平滑的表面形貌的金屬電極，提高載流子的注入。進而利用納米壓印技術，在聚合物封裝薄膜表面製備大面積、低成本高質量的微納結構。通過對封裝薄膜微納結構參數的最佳化，器件的光取出效率得到顯著增加。 項目進展順利，達到預期目標。實現了全方向紅綠藍單色和白光頂發射OLEDs，並探索提高柔性頂發射OLED的效率和穩定性，為頂發射OLED走向套用做出有益的探索。已發表標註本項目資助的SCI論文26篇。