微腔对有机光发射影响的研究

微腔对有机光发射影响的研究

一、微腔对有机发光的影响的研究(论文文献综述)

钱梦丹[1](2020)在《基于固态发光材料微纳功能器件的制备与应用研究》文中提出有机发光材料由于发光效率高、结构修饰性强、波长可调控范围广等优点,在固态照明,发光二极管,荧光传感和光学显示设备等领域有良好的应用前景,因而引起了广泛的关注和研究。考虑到实际应用需求,发光材料往往最终要以固态形式呈现在器件中,然而大多数的有机发光材料由于受到聚集荧光猝灭(ACQ)作用的影响,在高浓度液体和固态薄膜状态下分子间π-π堆积作用增强,导致发光效率急剧降低甚至猝灭,严重限制了其实际应用价值。为了减少ACQ效应对发光材料带来的负面影响,可以将染料分子均匀分散在固体介质中阻止其聚集,或者在分子的侧链修饰上空间位阻大的基团(比如一些有机共轭聚合物材料)以降低共轭主体之间的π-π堆积作用造成的发光猝灭。这些方法虽然能在某种程度上降低ACQ的影响,但是无法从根本上消除此现象。聚集诱导发光(AIE)材料的出现很好地解决了以上问题,基于新颖的发光机理(分子内运动限制)和扭曲的分子构象,实现了固态形式下的高效发光,为固态发光器件的发展注入了新的活力。目前基于AIE材料的固态发光器件发展仍处于起步阶段,器件制备以及应用等方面都不成熟。已经报道的基于AIE材料而衍生的固态发光器件以薄膜器件为主,经过发展也出现了一些简单工艺制备的一维微纳结构阵列,尽管有所进步,但这些简单的结构模式已经逐渐不能满足器件在性能及功能上的发展需求。因此,寻找合适的加工方式,制备出能实现AIE材料功能价值的器件结构具有重要的现实意义。这也是我们研究工作的切入点,围绕着固态发光材料及其器件加工方面存在的问题,从材料选择、分子设计合成、器件加工和实际应用等方面开展了一系列的相关工作。具体地,我们立足于现阶段AIE材料固态器件不成熟的现状,研究一些成熟微纳加工技术(如紫外光刻、飞秒激光直写等)在AIE固态微纳器件制备方面的应用可能性,同时探究了加工器件在微光学传感等领域的应用。本论文的主要研究内容包括以下几个方面:1、从分子尺度设计并合成了三种AIE发光材料,并研究了其固态器件化加工的可能性。针对AIE小分子成膜性差的问题,我们将其掺杂在环氧树脂SU-8基质中,得到SU-8/AIE智能型树脂以满足器件的加工需求。AIE分子在复合树脂薄膜中呈现很高的荧光量子效率,同时具有很好的化学稳定性、光稳定性以及热稳定性,非常适合来制备一些固态发光器件。并且,我们在AIE分子结构上修饰了氧杂环丁烷基团(AIEoxe),这样做不仅提高了AIEoxe在SU-8主体中的混溶性,还促成二者之间的光交联反应,保证了复合树脂可加工性的同时也避免了掺杂过程中出现聚集团簇现象而影响加工器件的形貌。2、我们利用紫外光刻工艺实现了大面积AIEoxe微结构阵列的简单制备,并探究了微结构在液相有机溶剂方面的传感应用。光刻制备出不同形状和尺寸微结构发光阵列,结构表面形貌光滑,并且在紫外显微镜下呈现强烈而均匀的荧光。三种单色的AIEoxe微结构对丙酮(Acetone)、四氢呋喃(THF)、二甲基甲酰胺(DMF)和乙醇(EtOH)的混合水溶液有不同程度的荧光猝灭响应,用这种单色AIEoxe传感体系实现了对水溶液中痕量VOC的检测。另外,我们加工了三色混色的微结构阵列,利用三种AIEoxe分子之间的能量传递过程,构建了比率型的荧光传感体系。相比于上述的单色荧光强度传感器,这种比率型传感器在VOC检测方面明显具有更好的抗干扰性以及灵敏度。3、我们利用飞秒激光直写技术(FsLDW)实现了对精细且复杂的二/三维AIEoxe微纳结构的可控性制备,很好地弥补了光刻技术在高精度三维器件加工方面的不足。用FsLDW技术加工了不同尺寸的微纳米线,光滑的表面形貌(粗糙度为4.4nm)及内部AIEoxe材料较低的自吸收作用,使得微纳米线在紫外光激发下表现出良好的光波导特性。这些聚合物光波导的损耗系数很低,蓝色、绿色和红色光波导的传输损耗分别为0.0309 dB/μm,0.0274 dB/μm和0.0412dB/μm,其波导性质甚至可以与一些有机晶体光波导相比。基于AIE聚合物波导的荧光猝灭放大效果,波导型传感体系对液相VOC具有灵敏的检测效果,其检测限(LOD)相比于单纯的微结构阵列提高了10倍以上(LOD=0.004 v/v%)。4、我们进一步研究了光刻和飞秒激光直写这两种加工技术在其他固态发光材料加工中的应用可能性。以有机共轭聚合物为例,我们对具有优秀光电性质的聚芴(PFO)材料进行适当的化学修饰,在其侧链上增加可交联的氧杂环丁烷基团(do-PFO),使其在光照下可以发生光交联反应以适应上述加工工艺。利用掩膜光刻-反应离子刻蚀的方法,我们制备了共轭聚合物的大面积发光微结构阵列,而用FsLDW的方法可以灵活完成不同形状微结构的制备。加工出的微结构呈现良好的表面形貌和荧光特性,兼具优秀的化学稳定性和光增益性能,在有机微激光器及激光传感等方面有很好的应用前景。综上,我们的工作立足于一些具有优秀性质的固态发光材料,利用成熟的微纳结构加工技术,实现了高精度微纳器件的灵活制备,并将器件的结构功能和材料的发光性质很好地结合在一起应用到微光学传感、微激光器等领域,极大地推动了高效固态发光材料在微纳发光器件以及可集成化功能器件中的应用和发展。

刘旺旺[2](2020)在《有机分子聚集激光研究》文中指出微型化是激光技术发展的重要方向。有机微纳激光具有柔性易加工、激发态可控等优点,在化学、生物和光信息处理等应用领域备受关注。本论文基于“聚集激光”概念,以有机分子作为范例,通过调控聚集的方式、路径,实现了有机微纳激光的性能调控和动态感知。聚集激光是指通过聚集作用,使不发光或发光效率低的增益材料在聚集过程中发光效率显着增加,转变为高光学增益的激光介质,同时聚集过程中形成谐振腔,在泵浦作用下实现激光出射。论文围绕聚集激光的实现、性能优化与调控、传感应用等开展研究,取得的主要成果如下:1. 基于聚集激光概念,探索了低阈值、高Q值的聚集激光的多种实现方式,即液相自组装、光固化和分子自聚集。利用聚集过程中范德华力作用下分子运动受限导致发光增强的机理,以四苯基乙烯-氟化硼二吡咯(TPE-BODIPY)和苯并噻二唑修饰的乙烯氰基衍生物(BPMT)分子聚集为例,实现了液相自组装的聚集激光。TPE-BODIPY分子在聚集后发光强度提高7倍;聚集的微球在激光泵浦下实现了阈值为0.266 MW cm-2、Q值为3090的激光发射。BPMT分子在聚集后,同时实现发光增强和谐振腔自发形成,实现了阈值为17.1 k W cm-2、Q值约4000的深红-近红外(745 nm)聚集激光。在光固化实现聚集激光方案中,TPE-BODIPY分子在光固化后发光强度增加15倍,形成高增益的激光材料;同时由于光固化作用聚集形成微柱腔,在激光泵浦下实现了阈值为28.8k W cm-2、Q值为2300的激光输出。利用发光分子在聚集过程中产生新的激发态能级和激光谐振腔,同时相应的发光效率显着增加,从而实现了基于分子自聚集的激光。聚集过程中,高度极化的3-(N,N-二苯基胺)-11-氮杂苯并蒽酮(CNDPA)分子自发地从溶液聚集到聚合物微球中,CNDPA分子内电子给体和电子受体之间的轨道交叉角度减小,其发光效率从0.5%迅速增大至38%,实现了低阈值(3.0 k W cm-2)、高Q值(~4200)的深红-近红外聚集激光。2. 聚集激光性能优化,实现了高掺杂浓度、高光稳定性、单纵模发射的高品质有机微纳激光。通过有机分子结构设计与聚集程度优化,获得了两类高掺杂与高光稳定性的聚集激光,其中黄绿光聚集激光的掺杂浓度超过10 wt%、光稳定性大于5.4×104脉冲数;深红-近红外聚集激光的掺杂浓度超过22 wt%、光稳定性大于107脉冲。此外,发展了具有高稳定性、可大规模制备微纳尺度单纵模激光的新方法:通过聚集过程中引入腔内损耗,实现了低阈值(2.08 k W cm-2)、高边模抑制比(20.3 d B)的单纵模聚集激光;利用结构光纤作为聚集模板,实现了边模抑制比为22.9 d B,中心波长位于735.6 nm的单纵模聚集激光,克服了微纳操作制备耦合腔中重复性与稳定性差的缺点。3. 聚集激光性能调控,制备了波长大于700 nm的可调谐微纳激光。利用CNDPA中氮原子与溶液中氢质子的可逆氢键相互作用,导致聚集过程中的CNDPA构象变化,激发态分子驰豫到能量更低的扭曲的分子内电荷转移(TICT)态,激射波长发生显着的红移(从720 nm改变为760 nm),实现了近红外波长可调谐的聚集激光。通过温度调制有机分子聚集过程中的弱相互作用,从而显着改变增益介质的折射率,实现了波长从737.3 nm到739.7 nm连续可调的单纵模可调谐聚集激光。4. 基于微纳尺度下聚集微腔的高灵敏响应特性,探索了聚集激光在高灵敏度的化学传感、温湿度传感等方面的应用。利用溶液中过氧化氢(H2O2)与聚合物分子的吸附作用,导致聚集激光的腔长发生变化,激光波长随H2O2浓度增大而发生线性红移,实现了溶液中H2O2浓度的传感检测,相应的探测灵敏度为5.06 wt%nm-1。利用温度调节聚集微腔的折射率变化,实验得到了激光发射波长与温度变化的对应关系,实现了灵敏度为-0.14 nm K-1的单纵模温度传感。利用湿度对聚集的影响,基于BPMT分子的自组装微半球谐振腔,制备得到了灵敏度为37.3 pm(%RH)-1的湿度传感器。

马子杰[3](2020)在《OLED发光层对器件视角特性影响的研究》文中研究指明近些年来,顶发光OLED器件以其独特的优良性质,在未来大尺寸全彩色显示器以及高效照明设备的商业化中极具潜力。但是,顶发射器件的视角特性的提升尚未得到满意的解决,以往对阴极的膜厚和各膜层的材料研究较多,但是对器件的结构的研究较少,所以我们从器件结构出发,研究激子的复合区位置以及发光层掺杂比对顶发射器件的出光视角特性的影响,发现激子复合区位置和发光层掺杂比对顶发射器件的视角特性会有明显的影响,找到其中的规律性可以对器件的性能有极大的提升。本文重点针对发光层中激子复合区位置和发光层掺杂比对视角特性的影响进行研究:1.首先,我们进行复合区位置对视角特性影响的研究,我们测得了各功能层的材料的n,k值以及仿真所需要的各类参数;接着使用Setfos软件设计了实验的器件结构,改变了激子的复合区位置,进行仿真得到了在不同位置下器件的不同视角特性,并从中找到了具有指导意义的较佳的激子复合区位置。依照仿真得到的具有指导意义的结果,改变激子复合区位置和发光层客体掺杂比制作了相应的OLED器件,对器件的视角色偏进行优化;通过增补HTL和EBL的厚度来补偿色度,使各单色器件在同一标准色度下测试其出光特性,发现随着复合区位置从0/0.25/0.5/1的变化其红光、绿光、蓝光器件的JNCD在各个视角下都有升高,亮度在各个视角下都有降低。视角为20°/40°/60°时,红光、绿光、蓝光复合区位置0处相比于1处JNCD分别下降8.9%/20.7%/24.4%、40.4%/45.8%/63.2%、27.8%/33.3%/53.6%。亮度有3%/27.2%/74.7%、0.9%/16.2%/104%、3.7%/12.8%/21.6%的提升;2.最后,我们进行掺杂比对视角特性影响的研究,我们使用Setfos软件设计了实验的器件结构,改变了掺杂比,进行仿真得到了在不同掺杂比器件的视角特性,并从中找到了具有指导意义的较佳的掺杂比。随着客体掺杂比的提高红光、绿光、蓝光器件的JNCD和亮度在各个视角下均降低,视角为20°/40°/60°时,红光5%客体掺杂比相比于1%客体掺杂比的JNCD和亮度降低分别为3.7%/26.6%/44.2%、11.6%/30.4%/17.7%;蓝光5%客体掺杂比相比于1%客体掺杂比的JNCD和亮度降低分别为19.9%/26.4%/44.3%、2.7%/10.5%/12.7%;绿光15%客体掺杂比相比于5%客体掺杂比的JNCD和亮度降低分别为12%/24.2%/42.5%、2.5%/12.7%/9.2%;说明了改变激子复合区位置和发光层的掺杂比确实是改善视角特性的一种有效的方法,为OLED改善视角特性提供了思路。

王蒙[4](2019)在《微纳结构有机半导体光放大特性及器件研究》文中研究表明有机半导体材料种类丰富,其中很大一部分具有很高的光学增益,可以作为激光振荡器与放大器的增益介质。有机半导体器件制备工艺简单,且可以实现柔性器件,这些特性使基于有机半导体材料的微纳激光器、光放大器具有广泛的研究和应用前景。本论文围绕微腔结构有机半导体薄膜激光放大器及其光物理特性,开展以下方面研究工作:(1)基于有机半导体分布反馈(DFB)微腔的飞秒激光脉冲注入锁定放大器将注入锁定放大技术与有机半导体薄膜DFB微腔激光器相结合,以沉积在纳米光栅上的高分子半导体薄膜构造DFB微腔,实现了微腔结构对垂直注入的种子光的选择性放大,放大波长与DFB微腔自身的共振波长相匹配。通过测量不同偏振态的泵浦光激发下,不同偏振态的注入光放大的超快动力学过程,研究了DFB微腔注入锁定放大的偏振依赖关系。结果表明,只有偏振方向与光栅栅线方向平行的注入光可以被微腔有效放大,且泵浦光的偏振方向会影响放大效率。另外,通过微调种子光注入微腔的角度可以改变放大光的波长。注入放大光不仅保留了注入光准直性、方向性和带宽性能的特点,还可以实现DFB微腔激光输出的远场、灵活可控应用。(2)基于有机半导体薄膜和啁啾光栅DFB微腔的飞秒激光注入锁定放大器DFB微腔的共振波长与微腔的有效折射率和光栅周期有关。利用啁啾光栅制备支持共振波长连续可调性的DFB微腔结构,通过调节种子光在啁啾光栅上注入的空间位置,即可以实现对注入放大波长的大范围调谐。利用柱透镜的聚焦光和平行光束构造双光束干涉光刻系统制备啁啾光栅,通过改变柱透镜与样品的距离或改变柱透镜的焦距,可以控制光栅栅线密度和光栅周期随空间位置的变化速率,从而实现对放大波长的调谐速度的调控。(3)基于倾斜光栅DFB微腔的有机半导体飞秒激光脉冲注入锁定放大器以时域有限差分法的模拟结果为基础,制备栅线倾斜的光刻胶光栅,旋涂有机半导体活性层,构建调谐带宽更大的倾斜光栅DFB微腔。系统研究了其注入锁定光放大特性。通过改变注入光的入射角,倾斜光栅DFB微腔可以实现放大波长的大范围调谐。非对称的微腔结构使DFB微腔共振模式的选择性略微减弱,导致微腔的Q值微小降低,而这会带来放大波长调谐范围的大幅度展宽。同时发现,由于活性介质的增益线宽限制,微腔对不同波长的光放大因子差别很大。通过改变泵浦光和注入光的能量密度大小,可以有效平衡倾斜光栅DFB微腔的宽带放大因子。(4)光纤端面集成有机半导体激光放大器利用柔性转印技术,将制备在平板基片上DFB微腔转移到光纤端面,实现了光纤端面集成的薄膜DFB微腔光放大器,在实现注入锁定激光放大的同时,可实现放大光信号的远程传输和应用。另外,将倾斜光栅DFB微腔转移到光纤端面,可以通过改变宽带注入光的入射角实现光纤集成放大器输出波长的调谐。

黄翠莺[5](2019)在《等离激元和有机半导体微纳结构的光电子学特性研究》文中认为等离激元是在光波电场作用下金属微纳结构表面或内部自由电子的集体性振荡所产生的一种共振模式。它具有一系列新奇的光物理学特性,包括对光的选择性散射和吸收、局域电场的增强效应等。因此,等离激元微纳结构被广泛应用于表面增强拉曼散射(SERS)、化学/生物传感器等领域。此外,金属光子结构引入有机半导体发光器件中,可提高器件性能。本论文主要围绕等离激元以及有机半导体微纳结构的制备及其中的光电子学效应开展研究工作。主要内容如下:(1)双相随机分布的等离激元微纳结构制备将聚合物F8BT/PFB混合物薄膜中的相分离图案作为模版,制备了双相随机分布的金纳米岛结构。激光辐照使F8BT分子发生了选择性交联反应,去除未交联的PFB分子后,实现了相分离图案的剥离和固化。将图案金属化后,获得了随机分布的双相无序岛状金纳米结构。该结构强烈的等离激元共振光谱分布在400 nm至1.7μm波长范围内。这种双相等离激元结构对于SERS基底、随机激光以及光伏器件的应用具有重要意义。(2)飞秒激光直写表面增强拉曼散射基底利用飞秒激光脉冲与金纳米颗粒胶体薄膜的相互作用实现了随机分布大面积金纳米岛结构的直写制备。该结构由形状不规则、尖峰和凸起状金纳米颗粒聚集构成,同时存在大量的三维堆积的金纳米颗粒多聚体。其优势在于形成了高密度SERS“热点”,可以显着增强基底的SERS性能。和普通热处理工艺相比,利用飞秒激光直写制备的SERS基底的增强因子提高了三个数量级。并且,SERS信号强度大面积分布的标准偏差仅为5.1%,说明了SERS基底的高度均匀性和实用性。(3)基于分布式布拉格反射镜(DBR)微腔的光泵浦有机半导体激光器和OLED器件周期性阵列利用激光干涉光刻以及紫外光刻技术制备了具有DBR微腔结构的二元光栅。利用该结构成功实现了光泵浦有机半导体激光器的周期性阵列。实现了低阈值、多纵模的激光振荡输出,验证了DBR微腔的有效性。进一步将此DBR微腔结构引入有机半导体电致发光器件中,获得了具有微腔反馈机制的OLED器件的大面积周期阵列。发现了其电致发光光谱随外加电压的增大而窄化的特性,说明了电泵浦作用下DBR微腔具备选择性放大效应。为进一步实现电泵浦有机半导体激光器提供了一种可行性好的途径。(4)基于倾斜电极的纳米OLED器件周期性阵列,获得了其电致发光的高效、定向发射在大面积纳米光栅栅线一侧制备了纳米尺度的有机半导体电致发光器件。与常规器件中发光沿垂直于活性层方向出射不同,该器件利用了沿有机活性层传播的光线,并只需经过小于150 nm距离即实现输出,降低了波导限制和金属电极吸收造成强烈光损耗,从而可显着提高器件的光提取效率。器件的输出光方向沿着光栅一侧,通过改变光栅栅线的形貌可以获得不同角度的定向发射。实现纳米尺度电致发光器件,特别是实现其定向发射,在集成光电子学领域具有巨大应用前景。

史晓波[6](2016)在《有机光电器件中光学过程和调控方法的研究》文中认为有机电子学目前是最受瞩目的研究及开发领域之一。其中,有机发光二极管的外量子效率由于受到出光效率的限制进入了瓶颈期;有机电泵浦激光器由于多种原因尚未实现。本论文研究了有机光电器件中的光学过程和调控方法,分别从理论和实验的角度,利用光学调控的方法来提高有机发光二极管的出光效率,并且尝试制备了可以构建有机电泵浦激光器谐振腔的光学元件——导电分布式布拉格反射镜。本论文中,光学理论分析主要采用的是基于时域有限差分法的一种光学(电磁波)模拟分析方法。具体而言,我们开展了如下研究:1.我们利用聚苯乙烯小球形成的单层光子晶体和微纳小球模板刻蚀技术,制备了一种蜂窝状结构的有机发光二极管。从实验和理论模拟的角度,对平面结构和蜂窝状结构有机发光二极管性能的变化进行了详细的比较与分析,证实利用这种蜂窝状结构可以很好的提取平面结构的有机发光二极管中的波导模式和表面等离子体激元模式损耗,从而提高了器件的外量子效率;2.我们进一步发展了蜂窝状结构的光提取技术。利用正硅酸四乙酯和聚苯乙烯小球形成的单层光子晶体制备了多孔的Si O2有序阵列结构,以多孔Si O2阵列结构为模板,通过化学刻蚀制备了蜂窝状结构的ITO导电玻璃。这种方法成本低,且可以实现ITO导电玻璃的大面积制备,其特有的蜂窝状结构也有利于提高光电器件的效率;3.我们提出来一种可以通过热蒸镀工艺实现的基于有机无机半导体材料的光学元件——杂化导电布拉格反射镜。这种新型导电布拉格反射镜表现出了优良的光学特性和电学特性,并且具有很好的工艺兼容性,未来在构建电泵浦有机垂直腔面发射激光器的谐振腔方面具有很大的应用潜力;4.我们详细研究了卤化铅材料的光学和电学特性,发现Pb I2作为半导体材料不仅具有良好的导电性,同时具有非常大的折射率。因此,我们尝试利用Pb I2制备导电布拉格反射镜,并利用这一新型导电布拉格反射镜结合有机发光二极管制备了类电泵浦垂直腔面发射激光器的器件,并且得到了微腔发射的现象;5.我们研究了基于金属卤化物(CH3NH3Pb Br3)钙钛矿材料的发光二极管,得到了一些初步结果。金属卤化物钙钛矿材料还有很多新颖的性能需要深入研究与理解,以帮助制备高效的钙钛矿发光二极管。目前基于金属卤化物钙钛矿材料的光泵浦激光器已有报道,高效的钙钛矿发光二极管可以促进基于金属卤化物钙钛矿材料的电泵浦激光器的实现。

钱敏[7](2016)在《基于表面等离子体激元/微腔效应的OLED光提取技术研究》文中研究说明经过三十年的研究和发展,OLED(Organic Light Emitting Diodes,有机发光二极管)逐渐由基础研究走向应用,但离大规模应用还有一定的距离。本论文着眼于OLED出光效率的增强,进行理论和实验的探索,主要内容包括:第1章:简述了OLED研究的发展历史及重要的应用前景,介绍了OLED的器件物理基础问题、目前OLED器件研究中存在的问题和改善OLED发光效率的方法、顶发射OLED器件及透明OLED器件的重要应用及研究热点问题等。第2章:主要研究OLED中近场激子辐射产生损耗的机理,重点阐述了SPPs(SurfacePlasmon Polaritons,表面等离子体激元)损耗的特点,对能量损耗被恢复的可能性进行实验研究。首先,通过表面等离子激元的经典推导过程,对远场光在单一界面上和介质/金属薄膜/介质(DMD)结构上产生SPPs的本质、产生原因、激发方法等进行理论研究。同时提出,因为近场区域辐射场包括了所有的波矢,所以OLED中的激子近场辐射能引起金属电极上的SPPs。SPPs是一种损耗模式,在OLED中必然会降低器件发光效率。其次,对光致发光近场偶极子辐射与金属表面相互耦合作用进行实验研究。采用介质覆盖一定厚度的半透明金属薄膜另一侧出光面表面(这里采用甘油粘连半圆PMMA透镜的方法)来研究近场光中损耗到SPP中的能量在金属薄膜两侧的耦合问题。我们发现,近场光中损耗到SPP中的能量可以被有效地从金属薄膜的一边耦合到另一边,并通过透镜形成增强的出射光。该耦合效应可以应用在金属薄膜作为半透明电极的顶发射器件中用来增强OLED光对金属薄膜电极的穿透效率从而增强出光效率。采用光栅结构金属薄膜配以有机覆盖层对近场发光增透的光谱角度特性进行实验研究,结果表明,损耗到SPP中的能量的确被耦合散射出来;覆盖层的厚度存在一个优化值。最后,根据CPS(R.R.Chance,A.Prock,R.Silbey)理论,研究OLED中的光学损耗,包括SPPs、波导效应、内全反射等,重点研究SPPs损耗及其来源的物理机制。对底发射器件的仿真计算分析和实验研究表明,SPPs损耗的比例相当大,这是目前OLED器件外量子效率低下的一个重要原因。SPPs损耗的来源,归根到底是来源于金属材料负的介电常数。原则上可以通过调整发光层厚度,使spp损耗降到最低并且兼顾其他损耗也得到优化。实验测试结果与仿真结果的趋势一致。对spp损耗机理的研究,为增强oled发光效率提供了理论依据。第3章:采用了制造成本相对低廉的纳米压印工艺制备微结构的方法在底发射器件中引入光栅结构,主要观察在光栅结构反射金属ag阴极内表面引入光栅后对器件效率的影响,并研究光谱角度特性和偏振特性,对出现的现象进行理论分析。测试结果表明,相对于平面结构器件,反射阴极金属ag光栅结构底发射oled器件的电流效率得到了增强。通过角度依赖特性和偏振特性测试,我们发现电流效率增加了24%,10%归因于spps能量恢复,14%归因于波导损耗能量恢复。效率的增加是由于微结构对spps的bragg散射作用降低了波矢量从而恢复出光,同时也减少了波导能量损耗。该纳米压印软模板制备光栅结构oled的制程非常简单,效率得到增强。第4章:采用层叠al/ag电极作为顶发射oled器件的阳极,来研究它对oled器件制备中银作阳极非常容易短路的问题的克服及原因;并采用al作阳极制备器件进行比较研究。对顶发射器件中存在的微腔效应采用薄膜光学传输矩阵方法、光学腔增益理论进行一系列理论仿真,并进行器件制备。对出光光谱形态,出光角度特性进行测试研究。该方法解决了oled器件研究中银作阳极容易短路的棘手问题;同时指出,ag膜对玻璃表面的浸润差,造成表面形态粗糙,引起尖端放电导致器件短路失效;al膜对玻璃表面浸润良好。层叠al/ag电极能够解决短路问题,是由于银在铝表面的浸润性能良好,导致其结晶状态优异,薄膜形貌非常平滑,从而克服了尖端放电导致的短路现象。相对于铝作阳极的器件而言,层叠铝银电极的反射率高,其制备的器件性能得到了提升。第5章:对顶发射半透明金属阴极出光面采用有机介质覆盖层来增强器件效率进行理论计算仿真和实验研究、优化覆盖层厚度,并与无覆盖层器件进行比较。制备不同光色的器件来进行比较研究,测试包括器件效率、出光光谱形态、出光角度特性、出光偏振特性等。结合光学薄膜理论和电偶极近场辐射理论,进行理论分析。当金属阴极两侧介质的有效介电常数最匹配的时候量子效率达到最大值。结合电偶极近场辐射理论,基于功率耗散谱和功率耗散图,通过数值计算仿真,我们解释了器件量子效率增强源于4个因素:增加的阴极金属透光率、变化的微腔增益、金属阴极两侧表面等离子体耦合、粗糙表面对SPPs的散射。该方法制程简单易行,成本低廉,对显示应用的商业化生产非常重要。采用阴极金属覆盖层和低反射金属Sm作为半透明金属阴极内嵌层,能使器件出光角度特性得到改善。第6章:考虑制备成本方面的因素,我们采用在衬底上形成光栅结构然后在此之上制备光栅结构的顶发射OLED器件来研究它对器件出光特性的影响及机理。测试包括器件效率、出光光谱形态、出光角度特性、偏振特性等。结合光学薄膜理论和电偶极近场辐射理论,进行理论分析。测试结果表明,器件的整体发光效率不但没有增加,反而下降了;只有在采用比较厚的透射金属Ag电极时,器件效率有些微的增加,但此时发光效率的绝对值已经非常低,并没有实际应用价值。这是因为,尽管采用光栅结构可以将部分近场损耗的SPP和波导能量恢复出来,但此时微腔效应不能有效形成,所以整体效果反而下降。角度谱测试和偏振谱测试都表明,SPP能量的确被部分恢复出来了;实验测试证明,尽管整体发光效率没有增加,但光栅结构可以使出光效率增加。对不同发光波长的OLED出光增强的影响因素有两个:光栅的周期和衍射效率(决定于光栅的槽深)。进一步的讨论认为,还有另外一个因素也制约了器件效率增加。近场光出光时与光栅结构阴极金属膜上下表面相互作用时存在的相位差,使出光发生了部分相消作用。但无论是平面器件还是光栅器件,在存在覆盖层的情形下,器件出光效率都得到了增强,说明上下表面等离子体发生了有效耦合。第7章:由于银作玻璃衬底上半透明阳极容易造成OLED器件短路,采用ReO3缓冲层覆盖银电极来解决该问题;并对器件两侧透明发光的均匀性进行表征测试。研究表明,由于其较高的导电能力,平缓了粗糙银膜的局部电场强度,从而克服了尖端放电导致的短路现象;两侧出光强度相差不大。该方法在同一蒸发过程中完成,制程简单易行,降低了成本;最主要的就是免去了溅射ITO的繁琐流程,也给工业化生产提供了一个有效的途径,非常具有借鉴意义。

郑云[8](2016)在《OLED关键工艺对出射光谱的影响》文中研究说明在OLED显示器的生产过程中,由于设备和控制系统的波动与误差,会导致oled显示器的出射光谱发生变化,生产的产品性能一致性会比较差。所以需要详细的了解和掌握各较为关键的生产工艺对产品出射光谱的影响,确定各工艺允许的误差范围;需要确认各功能层的均匀性需要控制在怎么样的一个范围可以保障产品的性能一致性;在产品色坐标超出许可范围的时候需要寻找发生问题的环节;要了解通过怎么样的工艺调节可以将漂移的光谱调节回到需要的范围。本课题的目的是针对我单位的顶发射OLED显示器,深入研究阳极结构、有机层结构、掺杂浓度、密封结构、彩色过滤层对出射光谱的综合影响,希望可以有效的指导生产、揭示器件结构和生产工艺和器件与出射光谱的关系、缩短试验时间、节约实验耗材成本、减少工艺问题排查时间;同时也为今后的产品的结构优化、提高光输出效率以提高亮度、减少功耗、增加寿命打下基础,本课题有着积极的理论意义和较大的实际应用价值。通过本课题针对OLED微型显示器的材料及结构体系对其出射光谱的研究,可以揭示各工艺对出射光谱的影响和变化的规律。通过本课题的研究可以建立一套经验方法,用以稳定工艺和指导生产、新结构研发方面,为今后的生产和研发奠定研究基础。

韦亮[9](2015)在《顶发射型有机发光器件微腔效应的研究》文中指出有机发光二极管(Organic Light-emitting Diodes,OLED)因为在特性上有明显的优势,如轻薄、功耗低、响应速度快、对比度高、柔性、广视角及理论上有廉价制造的可能性,是近年来发展十分迅速的一种显示技术。对于顶发射型OLED来说,由于顶、底电极通常都是高反射性的金属电极,当两电极之间的腔长与有机层中发光的波长在同一数量级时,器件的光学特性会发生显着变化,特定波长的光会得到选择和加强,也就是所谓的微腔效应。论文首先针对绿色的顶发光器件,根据光学微腔作用的原理利用Matlab进行了仿真模拟,发现器件的腔长和发光区域的位置对发光光谱和效率有很大影响。将仿真得到的数据应用于器件结构中,实验结果与仿真数据非常吻合,验证了微腔效应对器件的光学特性的影响。另外,不同厚度的折射率匹配层对器件效率有不同的影响。当匹配层在厚度为35纳米时,我们所研究的蓝光OLED器件效率达到最大值。

岳守振[10](2015)在《高性能叠层有机电致发光器件的光学设计与研究》文中研究表明有机电致发光器件(Organic Light Emitting Device OLED)被认为是继液晶之后的下一代平板显示技术,它具有自发光、全固态、重量轻、可柔性等诸多独特的优点。经过二十多年的发展,OLED逐渐从实验室走入广阔的市场中。为了加快OLED的产业化进程,不断提高OLED的器件性能十分重要。叠层OLED利用电荷产生层将多个发光单元进行电学连接,因此相对于传统结构的OLED,叠层器件在电流效率、发光亮度和寿命上会有大幅的提升。如何获得高性能的叠层OLED是当前有机电致发光器件的研究热点之一。本文中我们从微腔效应入手,系统地研究了叠层器件尤其是叠层白光器件的光学性能随器件微腔效应的变化趋势,并在此基础上,提出了高性能叠层器件的光学设计方法。利用该方法,本文分别针对叠层蓝光器件,互补色叠层白光和三色叠层白光器件开展了如下研究工作:(1)我们首先提出了较为简便的计算叠层OLED器件发光光谱的方法:首先将叠层OLED简化为多个单色器件,利用薄膜矩阵法和微腔公式,初步计算出每个单色器件的发光光谱。然后结合电学修正,将得到的多个光谱叠加,得到与实验值较为符合的叠层器件发光光谱。接着利用光谱分别计算出叠层器件的发光特性。(2)为了获得高性能的蓝色叠层器件。我们先改善蓝色荧光OLED器件的性能。我们将中间混合层结构(Intermix structure)引入到蓝色荧光器件中,并通过进一步优化中间混合层器件的结构,将蓝光器件的电流效率从7.2cd/A提高到10.5cd/A,同时最大的功率效率达到8.7lm/W。我们将这种结构引入到叠层器件中,结合光学设计,制备出电流效率高达22cd/A的蓝色荧光器件。(3)为了制备高性能的互补色叠层白光器件,我们首先对叠层白光器件中微腔效应展开了详细的讨论。我们分别仿真了具有不同发光单元顺序的叠层白光器件的出光光强,显色指数和角度依赖特性随着有机功能层厚度的变化规律。根据模拟结果,我们提出了一种简单图像叠加方法来获得同时满足多个设计要求的各个有机层厚度取值范围,并从实验上制备出高性能的互补色叠层白光器件。由于叠层器件的总厚度仅有140nm,器件表现出较低的驱动特性。1,100,1000,10000cd/m2的亮度下驱动电压仅为5.2,6,6.88和8.7V。同时,与光学设计所预期的一致,叠层白光器件具有较高的最大电流效率和功率效率(70.3cd/A,36.2lm/W),并且表现出良好的角度发光特性。观察角度从0o度变化到60o时,CIE色坐标仅从(0.344,0.428)变化到(0.337,0.419)。(4)为了获得高性能的三色叠层白光器件,我们利用光学模拟的方法,对含有RGB三个发光单元的白光叠层器件的光学特性进行了研究。在此基础上利用图像叠加方法获得了满足设计要求的各功能层厚度的取值范围。我们成功制备出了厚度仅为160nm的高性能三单元叠层器件,该器件的开启电压低于8.5V,100cd/m2,1000cd/m2,10000cd/m2的亮度下,驱动电压仅为10.6V,12.1V,14.5V。器件的发光光谱随着观测角度的变化并不明显。观察角度从0°变化到60°时,CIE色坐标从(0.3286,0.453)变化到(0.3108,0.417)。

二、微腔对有机发光的影响的研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、微腔对有机发光的影响的研究(论文提纲范文)

(1)基于固态发光材料微纳功能器件的制备与应用研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 聚合物微光学器件加工技术简介
        1.2.1 掩膜光刻技术
        1.2.2 激光和电子束直写技术
        1.2.3 纳米压印技术
    1.3 聚合物发光器件的应用以及存在的问题
    1.4 本论文的主要工作
第二章 AIE智能复合树脂的制备及表征
    2.1 聚集诱导发光材料介绍
        2.1.1 聚集诱导发光
        2.1.2 聚集诱导发光机理
        2.1.3 聚集诱导发光材料应用
    2.2 AIEoxe复合型树脂的制备和表征
        2.2.1 AIEoxe分子的设计与表征
        2.2.2 SU-8/AIEoxe复合树脂的制备以及发光性质分析
        2.2.3 复合物薄膜的光交联性质
        2.2.4 复合物薄膜的光/热稳定性
    2.3 AIEoxe复合树脂薄膜对有机蒸汽的荧光响应
    2.4 本章小结
第三章 紫外光刻制备AIEoxe复合微结构及其液相VOCs传感
    3.1 挥发性有机物(VOC)
        3.1.1 挥发性有机物简介
        3.1.2 挥发性有机物的检测
    3.2 基于AIE材料的VOCs传感体系发展介绍
    3.3 紫外光刻法制备AIEoxe复合微结构阵列
        3.3.1 样品准备以及紫外光刻
        3.3.2 光刻微结构的表征
    3.4 SU-8/AIEoxe微结构阵列对气相VOCs的荧光响应
    3.5 单色AIEoxe微结构的液相VOCs传感
        3.5.1 SU-8/b AIEoxe微结构的VOCs传感
        3.5.2 SU-8/g AIEoxe微结构的VOCs传感
        3.5.3 SU-8/r AIEoxe微结构的VOCs传感
        3.5.4 三种单色微传感体系的荧光响应机理以及性能比较
    3.6 三色混合微结构的比率型传感器用于液相VOCs传感
    3.7 AIEoxe荧光传感体系的稳定性测试
    3.8 本章小结
第四章 飞秒激光加工AIEoxe光波导器件及其液相VOCs传感
    4.1 飞秒激光直写技术加工聚合物微纳器件
        4.1.1 飞秒激光直写技术(FsLDW)简介
        4.1.2 聚合物微纳器件的飞秒激光直写
        4.1.3 聚合物微纳光波导的传感应用
    4.2 Fs LDW对 AIEoxe复合树脂的微纳结构制备和表征
        4.2.1 FsLDW加工参数优化和复杂二/三维微结构加工
        4.2.2 FsLDW的微纳米线加工和表征
        4.2.3 微纳米线的波导性能测试
    4.3 AIEoxe复合光波导的液相VOCs传感
        4.3.1 聚合物单色光波导的液相THF荧光传感
        4.3.2 聚合物单色光波导对液相THF传感机理
        4.3.3 聚合物单色光波导传感的可逆性测试
        4.3.4 聚合物三色光波导的FRET荧光传感
    4.4 本章小结
第五章 有机半导体共轭聚合物的微纳加工与应用
    5.1 半导体共轭聚合物
        5.1.1 有机共轭聚合物材料简介
        5.1.2 基于共轭聚合物的激光产生和应用
    5.2 基于聚芴(PFO)微纳结构阵列的制备与表征
        5.2.1 聚芴材料的性质改进与表征
        5.2.2 do-PFO的光交联特性
        5.2.3 do-PFO的放大自发辐射性质
        5.2.4 聚芴材料的微纳结构化加工
    5.3 微盘的激光性质测试
        5.3.1 聚合物微盘的测试系统
        5.3.2 聚合物微腔激光测试
    5.4 本章小结
第六章 总结
参考文献
作者简介及科研成果
致谢

(2)有机分子聚集激光研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 有机微纳激光
    1.3 有机微纳激光研究进展
        1.3.1 低阈值有机微纳激光
        1.3.2 高品质有机微纳激光
        1.3.3 波长可调谐的有机微纳激光
        1.3.4 高灵敏的有机微纳激光传感应用
    1.4 目前存在的主要问题
    1.5 本论文主要研究内容
        1.5.1 本论文的研究目的及意义
        1.5.2 本论文的主要研究工作
第二章 聚集激光的初步实现
    2.1 聚集激光
    2.2 基于TPE-BODIPY的自组装聚集激光实现
        2.2.1 TPE-BODIPY的聚集性质
        2.2.2 自组装聚集激光的实现
    2.3 基于BPMT的自组装聚集激光实现
        2.3.1 BPMT的光物理性质
        2.3.2 自组装聚集激光的实现
    2.4 本章小结
第三章 低阈值聚集激光的实现
    3.1 引言
    3.2 基于光固化的低阈值聚集激光实现
        3.2.1 基于光固化聚集过程的发光增强
        3.2.2 基于光固化的聚集激光实现
    3.3 基于分子自聚集的低阈值聚集激光实现
        3.3.1 CNDPA的光物理性质
        3.3.2 基于界面张力的光学微腔实现
        3.3.3 基于分子自聚集的聚集激光实现
    3.4 本章小结
第四章 聚集激光的性能优化
    4.1 引言
    4.2 高掺杂与高光稳定性的聚集激光实现
        4.2.1 基于TPE-BODIPY的高掺杂与高光稳定性聚集激光
        4.2.2 基于CNDPA-C12的高掺杂与高光稳定性聚集激光
    4.3 单纵模聚集激光的实现
        4.3.1 基于损耗型微腔的单纵模聚集激光
        4.3.2 基于耦合腔的单纵模聚集激光
    4.4 本章小结
第五章 聚集激光的性能调控
    5.1 引言
    5.2 基于质子化控制的波长可调谐聚集激光
        5.2.1 基于质子化CNDPA的聚集激光实现
        5.2.2 近红外波长可调谐的聚集激光
    5.3 基于温度场控制的单纵模可调谐聚集激光
    5.4 本章小结
第六章 聚集激光的传感应用
    6.1 引言
    6.2 基于自组装聚集激光的H2O2传感应用
    6.3 基于聚集激光的温度传感
        6.3.1 多模温度传感
        6.3.2 单纵模温度传感
    6.4 基于微半球聚集激光的湿度传感应用
    6.5 本章小结
结论与展望
附录
参考文献
攻读博士/硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件

(3)OLED发光层对器件视角特性影响的研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
序言
1 引言
    1.1 研究背景介绍
    1.2 OLED器件的研究历史
    1.3 有机电致发光机理
        1.3.1 载流子注入
        1.3.2 载流子传输
        1.3.3 载流子复合
        1.3.4 载流子迁移
        1.3.5 电致发光
        1.3.6 单线态和三线态激子
    1.4 OLED市场发展态势
    1.5 本文的研究方法及主要内容
2 顶发光OLED
    2.1 顶发光OLED器件概述
    2.2 器件的微腔效应
        2.2.1 有机微腔发光器件的基本结构
        2.2.2 顶发射OLED器件的微腔结构
    2.3 顶发光OLED器件制备工艺
        2.3.1 真空蒸镀
        2.3.2 旋涂
        2.3.3 溅射镀膜
        2.3.4 喷墨打印
        2.3.5 溶液沉积
    2.4 顶发射 OLED 的视角性能指标
    2.5 顶发射器件现存问题
3 复合区位置对顶发射OLED器件视角影响的研究
    3.1 不同复合区位置的单色顶发光OLED器件的仿真
        3.1.1 Setfos仿真软件介绍
        3.1.2 器件结构设计及仿真
        3.1.3 器件仿真结果分析
    3.2 不同复合区位置的单色顶发光OLED器件的制备
    3.3 不同复合区位置的单色顶发光OLED器件的测试
    3.4 实验结果与分析
        3.4.1 不同复合区位置红光实验结果与分析
        3.4.2 不同复合区位置绿光实验结果与分析
        3.4.3 不同复合区位置蓝光实验结果与分析
    3.5 小结
4 发光层主客体掺杂比对OLED视角影响的研究
    4.1 不同客体掺杂比的单色顶发光OLED器件的仿真
        4.1.1 器件结构设计及仿真
        4.1.2 器件仿真结果分析
    4.2 不同客体掺杂比的单色顶发光OLED器件的制备
    4.3 不同客体掺杂比顶发射单色 OLED 器件的测试
    4.4 实验结果与分析
        4.4.1 不同客体掺杂比红光实验结果与分析
        4.4.2 不同客体掺杂比绿光实验结果与分析
        4.4.3 不同客体掺杂比蓝光实验结果与分析
    4.5 小结
5 结论
参考文献
作者简历及攻读硕士/博士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集

(4)微纳结构有机半导体光放大特性及器件研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 有机半导体激光发射器件
        1.1.1 有机半导体薄膜微腔激光器的原理
        1.1.2 有机半导体激光器的常用材料
        1.1.3 常用的有机半导体激光微腔
        1.1.4 有机半导体激光谐振腔的制备方法
    1.2 注入锁定激光放大技术
        1.2.1 有机半导体激光放大器
        1.2.2 基于微腔结构的有机半导体注入锁定放大技术
    1.3 飞秒激光泵浦探测系统概述
        1.3.1 泵浦探测实验光路
        1.3.2 瞬态吸收光谱的测量
        1.3.3 瞬态吸收光谱的分析
    1.4 本论文主要研究内容及创新点
第2章 基于有机半导体DFB微腔的飞秒激光脉冲注入锁定放大器
    2.1 有机半导体DFB微腔
        2.1.1 有机半导体DFB微腔的制备及微纳结构表征
        2.1.2 有机半导体DFB微腔的光谱学特性
        2.1.3 有机半导体DFB微腔的输出特性
    2.2 基于有机半导体DFB微腔的飞秒激光脉冲注入锁定放大技术
        2.2.1 实验方法与原理
        2.2.2 注入锁定放大的动力学过程及光偏振依赖关系
        2.2.3 注入锁定放大输出的角调谐特性
        2.2.4 注入锁定放大输出的远场模式特性
    2.3 本章小结
第3章 基于有机半导体薄膜和啁啾光栅DFB微腔的飞秒激光注入锁定放大器
    3.1 啁啾光栅DFB微腔
        3.1.1 啁啾光栅DFB微腔的制备及微纳结构表征
        3.1.2 啁啾光栅DFB微腔的输出特性
    3.2 基于啁啾光栅DFB微腔的飞秒激光脉冲注入锁定放大技术
        3.2.1 实验方法与原理
        3.2.2 注入锁定放大输出光谱的空间位置调谐特性
        3.2.3 注入锁定放大输出的动力学过程
        3.2.4 注入锁定放大输出的远场模式特性
    3.3 本章小结
第4章 基于倾斜光栅DFB微腔的有机半导体飞秒激光脉冲注入锁定放大器
    4.1 倾斜光栅DFB微腔
        4.1.1 倾斜光栅DFB微腔原理
        4.1.2 倾斜光栅DFB微腔的制备及微纳结构表征
        4.1.3 倾斜光栅DFB微腔的光谱学特性
    4.2 基于倾斜光栅DFB微腔的有机半导体飞秒激光脉冲注入锁定放大技术
        4.2.1 实验光路与原理
        4.2.2 注入锁定放大输出光谱的角度调谐特性
        4.2.3 注入锁定放大输出的动力学过程
        4.2.4 注入锁定放大输出的远场模式特性
        4.2.5 注入锁定放大输出的饱和特性
    4.3 本章小结
第5章 光纤集成有机半导体激光放大器
    5.1 光纤端面集成有机半导体DFB微腔飞秒脉冲注入锁定放大器
        5.1.1 光纤端面有机半导体DFB微腔的制备
        5.1.2 柔性转印对有机半导体DFB微腔的影响
        5.1.3 薄膜DFB微腔的注入锁定放大输出的动力学过程
        5.1.4 薄膜DFB微腔的注入锁定放大输出的饱和特性
        5.1.5 基于薄膜DFB微腔的光纤集成宽带光放大器
    5.2 本章小结
结论和展望
参考文献
攻读博士学位期间所发表的学术论文
致谢

(5)等离激元和有机半导体微纳结构的光电子学特性研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 表面等离激元及金属微纳结构
        1.1.1 表面等离激元
        1.1.2 等离激元微纳结构及在表面增强拉曼散射方面的应用
        1.1.3 等离激元微纳结构的制备
    1.2 等离激元微纳光子结构在有机半导体发光器件中的应用
        1.2.1 有机半导体及其光电子学特性
        1.2.2 有机半导体的发光器件
        1.2.3 金属光子结构应用于有机半导体发光器件
    1.3 本文的主要研究内容及创新点
第2章 双相随机分布等离激元
    2.1 有机半导体混合物相分离特性及图案化结构的制备
    2.2 双相随机分布的等离激元微纳结构制备和优化
        2.2.1 相分离图案的金属化
        2.2.2 基于氧等离子刻蚀技术的结构形貌优化
        2.2.3 退火温度和金纳米颗粒胶体浓度对图案化结构形貌的影响
        2.2.4 样品表面浸润性影响
    2.3 双相随机分布的等离激元微纳结构的光谱学特性
        2.3.1 光谱学特性
        2.3.2 暗场显微镜图像表征
    2.4 本章小结
第3章 飞秒激光直写SERS基底及其特性研究
    3.1 飞秒激光直写工艺及金纳米岛结构的制备
        3.1.1 飞秒激光直写系统和样品制备
        3.1.2 激光脉冲能量密度对金纳米岛形貌的影响
        3.1.3 飞秒激光和金纳米颗粒相互作用模型
    3.2 金纳米岛结构的光谱学响应特性及其SERS应用
        3.2.1 不同能量密度飞秒激光脉冲直写金纳米岛结构的光谱学特性
        3.2.2 金纳米岛结构的SERS应用
    3.3 飞秒激光直写工艺和普通热处理工艺制备技术对比
        3.3.1 金纳米岛结构形貌、SERS性能对比
        3.3.2 两种加工工艺机理分析
    3.4 SERS基底的均匀性表征
    3.5 退火结合激光直写工艺的SERS基底制备
    3.6 本章小结
第4章 基于DBR微腔阵列的光泵浦有机半导体激光器以及电致发光器件
    4.1 基于DBR微腔的有机半导体激光器和电致发光器件的制备
        4.1.1 构成DBR微腔阵列的二元光栅结构的制备
        4.1.2 有机半导体激光器及电致发光器件的制备流程
        4.1.3 DBR微腔阵列的工作机理
        4.1.4 器件显微结构表征
    4.2 光泵浦有机半导体激光发射特性
        4.2.1 基于不同光栅周期的多纵模输出激光器发射特性
        4.2.2 光泵浦有机半导体激光发射的近场光谱表征
    4.3 电致发光器件特性表征
        4.3.1 电致发光器件的结构和发光机理
        4.3.2 电致发光器件性能表征
        4.3.3 DBR微腔的选择性放大作用及优势特点
    4.4 电致发光器件的近场光谱表征
    4.5 本章小结
第5章 基于倾斜金属纳米电极阵列的定向发射有机半导体电致发光器件
    5.1 基于金属电极阵列的有机半导体电致发光器件的制备
    5.2 制备参数对器件形貌的影响
    5.3 电致发光器件的定向发射特性
    5.4 本章小结
结论及展望
参考文献
攻读博士学位期间取得成果
致谢

(6)有机光电器件中光学过程和调控方法的研究(论文提纲范文)

中文摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 有机发光二极管
        1.2.1 有机电致发光器件的发展背景
        1.2.2 有机发光二极管器件物理简介
        1.2.3 影响有机发光二极管效率的因素
        1.2.4 典型的用于有机发光二极管的光提取技术
    1.3 有机激光器
        1.3.1 激光器的发展
        1.3.2 激光器的基本组成及工作原理
        1.3.3 光泵浦有机激光
        1.3.4 电泵浦有机激光
    1.4 时域有限差分法
        1.4.1 时域有限差分方法的发展
        1.4.2 时域有限差分法的基本原理
        1.4.3 时域有限差分方法的应用
    1.5 本论文的研究内容和意义
    1.6 参考文献
第二章 蜂窝状结构的有机发光二极管中的光学调控
    2.1 引言
    2.2 实验方法
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 聚苯乙烯小球单层光子晶体的制备
        2.2.3 蜂窝状结构光子晶体的制备
        2.2.4 有机发光二极管的制备
        2.2.5 测试与表征
        2.2.6 光学模拟
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 形貌特性分析
        2.3.2 平面结构和蜂窝状结构有机发光二极管的性能对比与分析
        2.3.3 蜂窝状结构有机发光二极管中的光学模拟和分析
    2.4 本章小结
    2.5 参考文献
第三章 蜂窝状通用导电衬底的制备及其应用
    3.1 引言
    3.2 实验方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 聚苯乙烯小球单层光子晶体的制备
        3.2.3 蜂窝状结构ITO导电电极的制备
        3.2.4 有机发光二极管的制备
        3.2.5 测试与表征
        3.2.6 光学模拟
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 形貌特性分析
        3.3.2 基于不同结构ITO衬底的OLED的性能对比与分析
        3.3.3 基于蜂窝状结构ITO衬底的OLED的光学模拟和分析
    3.4 本章小结
    3.5 参考文献
第四章 有机无机杂化导电布拉格反射镜的制备及其应用
    4.1 引言
    4.2 实验方法
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 布拉格反射镜的制备
        4.2.3 测试与表征
        4.2.4 光学模拟
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 有机和无机半导体材料光学特性分析
        4.3.2 双元有机无机导电布拉格反射镜
        4.3.3 基于双元有机复合薄膜的三元布拉格反射镜
        4.3.4 有机无机杂化布拉格反射镜随时间和温度的退化关系
    4.4 本章小结
    4.5 参考文献
第五章 基于卤化铅的导电布拉格反射镜的制备及其应用
    5.1 引言
    5.2 实验方法
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 布拉格反射镜的制备
        5.2.3 测试与表征
        5.2.4 光学模拟
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 卤化铅材料的光学和电学特性分析
        5.3.2 基于PbI_2的导电布拉格反射镜的设计与优化
        5.3.3 类电泵浦垂直腔面发射激光器结构器件
    5.4 本章小结
    5.5 参考文献
第六章 基于有机卤化铅钙钛矿型材料的发光二极管的制备及其应用
    6.1 引言
    6.2 实验方法
        6.2.1 实验材料
        6.2.2 钙钛矿发光二极管的制备
        6.2.3 测试与表征
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 钙钛矿材料的形貌调控
        6.3.2 钙钛矿材料的光物理特性和晶体特性研究
        6.3.3 钙钛矿发光二极管器件性能优化与分析
    6.4 本章小结
    6.5 参考文献
第七章 全文总结和展望
攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文
致谢

(7)基于表面等离子体激元/微腔效应的OLED光提取技术研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 有机电致发光器件(OLED)的研究与发展
    1.3 OLED器件物理基础
        1.3.1 OLED器件结构/发光原理/性能优化
        1.3.2 OLED器件电流传输特性
        1.3.2.1 载流子注入机制
        1.3.2.2 载流子输运机制
        1.3.3 OLEDs的激子输运
        1.3.3.1 激子能量的转移
        1.3.3.2 激子的动力学过程/能量耗散
    1.4 有机半导体光电材料
        1.4.1 有机半导体光电材料的发展历史
        1.4.2 有机半导体光电材料的结构特征
        1.4.3 有机半导体光电材料的发光性质
        1.4.4 常用光电材料介绍
        1.4.4.1 电极材料
        1.4.4.2 注入材料
        1.4.4.3 传输材料
        1.4.4.4 荧光材料
        1.4.4.5 磷光材料
        1.4.5 有机半导体材料的掺杂
    1.5 OLED制备方法
        1.5.1 有机小分子器件
        1.5.2 有机高分子(聚合物)器件
    1.6 OLED光电性能及表征
        1.6.1 光谱
        1.6.2 驱动电压
        1.6.3 发光效率
    1.7 改善OLED发光效率的方法
        1.7.1 提高内量子效率
        1.7.2 提高出光效率的光提取技术
    1.8 顶发射OLED发展概述
    1.9 透明OLED发展概述
    1.10 本论文研究的目的、内容与创新点
第2章 OLED中近场表面等离子体损耗特性研究
    2.1 表面等离子体振荡及激元
        2.1.1 表面等离子体研究进展
        2.1.2 金属的电子气极化模型及介电函数
        2.1.2.1 金属介电函数的Lorentz-Drude模型
        2.1.2.2 金属介电函数的高频近似Drude模型
        2.1.2.3 体等离子体振荡及表面等离子体振荡
        2.1.3 半无界金属/介质界面上的表面等离子体振荡模式
        2.1.4 DMD结构金属薄膜界面上的表面等离子体振荡模式
        2.1.5 表面等离子体激发条件及OLED中的SPP损耗
        2.1.6 局域表面等离子体及其应用
        2.1.6.1 局域表面等离子体及其特性
        2.1.6.2 局域表面等离子体在太阳能电池领域的应用简介
    2.2 PL器件近场辐射SPPs耦合出光及覆盖层增透特性实验研究
        2.2.1 SPCDE实验研究
        2.2.1.1 实验设计
        2.2.1.2 结果与讨论
        2.2.2 光栅结构金属薄膜及覆盖层增透特性实验研究
        2.2.2.1 实验设计
        2.2.2.2 结果与讨论
        2.2.3 结论
    2.3 有机发光二极管外量子效率的计算模型及实验验证
        2.3.1 引言
        2.3.2 理论模型
        2.3.2.1 CPS模型
        2.3.2.2 计算近场辐射偶极子在金属表面反射电场的索末菲模型
        2.3.2.3 金属反射面近场偶极子功率耗散谱和内量子效率(PDS&IQE)
        2.3.2.4 OLED多层结构能量耗散计算方法
        2.3.2.5 薄膜光学多层膜反射率计算--分振幅法
        2.3.2.6 金属介电函数
        2.3.2.7 表面等离子体激元损耗、吸收损耗
        2.3.2.8 WG模式&衬底损耗模式
        2.3.2.9 耦合出光效率(OCE)
        2.3.2.10 外量子效率(EQE)
        2.3.3 光学仿真
        2.3.4 实验验证部分
        2.3.5 结论
第3章 纳米压印周期结构底发射OLED增强出光研究
    3.1 引言
    3.2 纳米压印技术简介
    3.3 实验部分
        3.3.1 纳米压印工艺制程
        3.3.2 器件结构及制备
        3.3.3 器件表征测试
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 软膜版形貌
        3.4.2 电流效率增强
        3.4.3 角度依赖特性谱和色散关系(SPP角度谱)
        3.4.4 偏振特性(偏振谱)
    3.5 结论
第4章 抗短路免ITO层叠Al/Ag阳极顶发射OLED
    4.1 引言
    4.2 薄膜光学计算-传输矩阵法
        4.2.1 传输矩阵法概述
        4.2.2 薄膜光学计算理论
        4.2.2.1 光学导纳
        4.2.2.2 菲涅尔公式
        4.2.2.3 单层介质膜的等效光学导纳及传输矩阵
        4.2.2.4 多层介质膜的等效光学导纳及传输矩阵
    4.3 Fabry-Pérot微腔效应理论及计算方法
    4.4 光学仿真计算
    4.5 实验部分
        4.5.1 器件结构及制备
        4.5.2 表征测试
    4.6 结果与讨论
        4.6.1 金属阳极薄膜粗糙度
        4.6.2 器件光电性能
        4.6.3 器件出光角度特性
    4.7 结论
第5章 顶发射OLED阴极Ag覆盖层增强发光机理研究
    5.1 引言
    5.2 光学仿真
    5.3 实验部分
        5.3.1 器件结构及制备
        5.3.2 表征测试
    5.4 结果与讨论
        5.4.1 覆盖层对阴极Ag器件光电性能的影响
        5.4.2 带覆盖层的金属电极透光率仿真计算
        5.4.3 出光增强机理研究--SPP损耗恢复的观点
        5.4.4 覆盖层在改善角度特性中的应用
        5.4.5 低反射金属Sm在改善角度特性中的应用
    5.5 结论
第6章 光栅结构TEOLED恢复阴极SPP损耗实验研究
    6.1 引言
    6.2 光学仿真
    6.3 实验部分
        6.3.1 器件结构及制备
        6.3.2 表征测试
    6.4 结果与讨论
        6.4.1 光栅形貌
        6.4.2 角度谱及偏振谱测试
        6.4.3 关于出光增强与效率增强
        6.4.4 光栅器件制备中存在的问题
    6.5 结论
第7章 抗短路免ITO双银电极透明OLED研制
    7.1 引言
    7.2 光学仿真器件模型
        7.2.1 金属电极反射率/透射率/相位计算
        7.2.2 弱微腔效应
    7.3 实验部分
        7.3.1 器件结构及制备
        7.3.2 表征测试
    7.4 结果与讨论
        7.4.1 金属阳极薄膜粗糙度
        7.4.2 氧化铼透射谱测试
        7.4.3 器件光电性能
    7.5 结论
第8章 总结与展望
参考文献
攻读学位期间本人出版或公开发表的论着、论文
致谢

(8)OLED关键工艺对出射光谱的影响(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景
        1.1.1 OLED概述
        1.1.2 研究影响OLED的出射光谱因素的意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 高反射率和低电阻金属阳极
        1.2.2 OLED结构
        1.2.3 OLED应用
    1.3 本文的主要工作
2 阳极对出射光谱的影响
    2.1 复合阳极的结构设计
    2.2 复合阳极的电学性能
    2.3 复合阳极的光学性能
    2.4 复合阳极对出射光谱的影响
3 有机层对出射光谱的影响
    3.1 空穴注入层厚度对EL光谱和色坐标的影响
    3.2 空穴传输层厚度对器件EL光谱和色坐标的影响
    3.3 电子注入层厚度对OLED器件EL光谱和色坐标的影响
    3.4 电子传输层厚度对OLED器件EL光谱和色坐标的影响
    3.5 发光层厚度变化对OLED器件EL光谱和色坐标的影响
    3.6 阴极层对OLED器件光谱的影响
    3.7 掺杂和器件光谱的关系
        3.7.1 白光实现原理和色坐标计算
        3.7.2 OLED白光器件的制备与测试
        3.7.3 结果与分析
    3.8 小结
4 密封层对光谱的影响
    4.1 密封层对光谱的影响
    4.2 小结
5 总结
致谢
参考文献

(9)顶发射型有机发光器件微腔效应的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 有机电致发光的历史
    1.2 有机电致发光的现状
    1.3 电致发光原理
    1.4 分子内的电子过程
    1.5 器件性能参数
    1.6 OLED器件结构
        1.6.1 金属阳极
        1.6.2 半透明阴极
        1.6.3 电致发光器件的材料
第二章 微腔效应的研究
    2.1 OLED器件的微腔效应
    2.2 微腔理论
    2.3 微腔器件仿真
        2.3.1 微腔器件设计
        2.3.2 发光层位置及微腔厚度
        2.3.3 器件光谱模拟
        2.3.4 仿真结果分析
第三章 微腔器件的实验
    3.1 绿光OLED器件结构及材料选择
    3.2 绿光微腔结构OLED器件设计
    3.3 绿光微腔结构OLED结果分析
    3.4 顶发光微腔结构折射率匹配层的研究
    3.5 具有折射率匹配层的蓝光OLED器件设计
    3.6 具有折射率匹配层的蓝光OLED结果分析
第四章 总结与展望
    4.1 全文主要工作总结
    4.2 不足及展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文

(10)高性能叠层有机电致发光器件的光学设计与研究(论文提纲范文)

摘要 Abstract 第1章 绪论
1.1 有机电致发光器件的发展
    1.1.1 OLED 单元器件的发展
    1.1.2 OLED 显示产业的发展现状
    1.1.3 OLED 照明产业的发展现状
    1.1.4 叠层有机电致发光器件的发展
1.2 有机电致发光器件的基本原理
    1.2.1 有机电致发光器件的结构
    1.2.2 有机电致发光的基础理论
    
1.2.2.1 分子轨道(MO)理论
    
1.2.2.2 载流子注入模型
    
1.2.2.3 载流子传输模型
    
1.2.2.4 激子的形成过程
    
1.2.2.5 有机半导体能量转移过程
1.3 有机电致发光器件的光电参数及表征
1.4 本论文的主要工作 第2章 叠层OLED的光学设计基础
2.1 叠层有机电致发光器件中光学设计的意义
2.2 有机电致发光器件光学设计理论与公式
2.3 显色指数的计算
    2.3.1 色坐标的计算
    2.3.2 色温的计算(color temperature)
    2.3.3 显色指数的计算
2.4 色差的计算 第3章 高性能蓝光叠层器件的研究
3.1 引言
3.2 高性能传统结构蓝光 OLED 的研究
    3.2.1 实验所用材料
    3.2.2 蓝色荧光 OLED 的制备与测试
    3.2.3 实验结果与性能分析
3.3 蓝光叠层器件的光学设计
    3.3.1 光学模拟的参数
    3.3.2 蓝光叠层器件的光学特性
3.4 高性能叠层蓝光 OLED 器件的制备与性能分析
    3.4.1 高性能叠层 OLED 器件的制备
    3.4.2 实验结果与分析
3.5 本章小结 第4章 高性能的互补色叠层白光OLED的研究
4.1 引言
4.2 高性能蓝、黄单色有机电致发光器件的制备
    4.2.1 实验所用材料
    4.2.2 叠层 OLED 的制备与测试
    4.2.3 实验结果与性能分析
4.3 互补色叠层白光器件的光学设计
    4.3.1 光学模拟的参数
    4.3.2 互补色叠层白光器件的光学特性
    
4.3.2.1 显示指数
    
4.3.2.3 角度依赖特性
    4.3.3 高性能叠层白光的设计方法
4.4 高性能互补色叠层白光器件的研究与制备
4.5 本章小结 第5章 高性能三色叠层白光 OLED 的研究
5.1 引言
5.2 三色叠层白光器件的光学设计
    5.2.1 光学设计参数
    5.2.2 叠层 OLED 的制备与测试
    5.2.3 三色叠层白光器件的光学特性
    
5.2.3.1 三色叠层器件的出光强度特性
    
5.2.3.2 三色叠层器件的显示指数特性
    
5.2.3.3 三色叠层器件的角度依赖特性
    
5.2.3.4 三色叠层器件的光学设计
5.3 三色叠层白光器件的制备与性能分析
    5.3.1 叠层器件的结构
    5.3.2 叠层器件的性能分析
5.4 本章小结 第6章 总结 参考文献 攻读博士学位期间发表的学术论文 致谢

四、微腔对有机发光的影响的研究(论文参考文献)

  • [1]基于固态发光材料微纳功能器件的制备与应用研究[D]. 钱梦丹. 吉林大学, 2020(01)
  • [2]有机分子聚集激光研究[D]. 刘旺旺. 华南理工大学, 2020(01)
  • [3]OLED发光层对器件视角特性影响的研究[D]. 马子杰. 北京交通大学, 2020
  • [4]微纳结构有机半导体光放大特性及器件研究[D]. 王蒙. 北京工业大学, 2019(03)
  • [5]等离激元和有机半导体微纳结构的光电子学特性研究[D]. 黄翠莺. 北京工业大学, 2019(03)
  • [6]有机光电器件中光学过程和调控方法的研究[D]. 史晓波. 苏州大学, 2016(09)
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微腔对有机光发射影响的研究
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