1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

nghiên cứu cải thiện hiệu suất phát quang và nâng cao thời gian hoạt động của oled cấu trúc đa lớp

63 281 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 63
Dung lượng 3,82 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

- Lớp phát sáng: lớp này được làm từ các phân tử hữu cơ dẻo nhưng khác loại với lớp dẫn có nhiệm vụ truyền tải các electron từ điện cực cathode.. -Một dòng các electron chạy từ cathode q

Trang 1

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG

NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN HIỆU SUẤT PHÁT QUANG VÀ NÂNG CAO THỜI GIAN HOẠT ĐỘNG CỦA OLED CẤU TRÚC ĐA LỚP

MÃ SỐ: T2011 - 16

S 0 9

S KC 0 0 3 6 3 9

Trang 2

TP HCM, 12/2012

Trang 3

Xin gửi lời cám ơn đến ThS Lâm Minh Long

đã cung cấp các tài liệu hữu ích

Trang 4

lớpbao gồm điện cực âm, lớp phát xạ, lớp dẫn, điện cực dương và một tấm đế

Hình 1.2: Các phân tử hữu cơ được đốt nĩng nhẹ (làm bốc hơi) và sẽ ngưng tụ

thành các tấm màng mỏng

Hình 1.3: Qui trình lắng đọng pha hơi hữu cơ OVPD

Hình 1.4: Thiết bị in phun độ chính xác cao (hình a) và cách thực hiện (hình b) để

tạo ra các OLED

Hình 1.5: Hệ thống quay phủ (a) và tấm đế được quay với tốc độ cao mục đích là

làm cho chất lỏng đĩ lan rộng ra phía ngồi (b)

Hình 1.6: Mức năng lượng của OLED trong quá trình hoạt động

Hình 1.7: Ảnh hưởng của rào tiêm tại 2 đầu điện cực tới đặc trưng I-V của OLED Hình 1.8: Phổ hấp thụ (a) và quang huỳnh quang (f) của màng PVK

Hình 2.1: Phổ tán xạ Raman của PVK dạng bột và màng mỏng PVK/ITO với các tỷ

lệ về cường độ khác nhau cho cả hai mẫu

Hình 2.2: Phổ huỳnh quang của mẫu quay phủ ly tâm PVK/ITO (1) và tổ hợp

P.n.T/ITO (2) Ta thấy đỉnh phổ của P.n.T dịch về phía sĩng ngắn và cường độ PL của mẫu tổ hợp lớn hơn đáng kể so với PL của mẫu PVK thuần nhất

Hình 2.3: Đặc trưng I-V của OLED PVK/ITO (1) và tổ hợp P.n.T/ITO (2) Ta nhận thấy rằng, ngưỡng điện thế phát quang của mẫu tổ hợp lớn hơn so với điện thế ngưỡng của polymer thuần nhất

Hình 2.4: Sự hấp thụ của PVK polymer

Hình 2.5: PL của PVK polymer

Hình 2.6: Phổ quang huỳnh quang của màng PVK và PVK + CdSe

Hình 2.7: Đặc trưng I-V của cấu trúc diode ITO/PVK/Al:Sn chế tạo bằng phương

pháp quay phủ ly tâm

Hình 2.8: Đặc trưng I-V của diode cĩ cấu trúc ITO/PVK/Al:Sn chế tạo bằng

phương pháp bốc bay trong chân khơng

Hình 2.9: Phổ Raman của màng MEH-PPV (trên) và PVK chế tạo bằng phương

pháp quay ly tâm (dưới)

Hình 2.10: Đặc trưng I-V của diode cĩ cấu trúc đa lớp ITO/PVK/MEH-PPV/Ag và

ITO/MEH-PPV/Ag

Hình 2.11: Phổ huỳnh quang của màng MEH-PPV và MEH-PPV+TiO2

Hình 2.12: Đặc trưng I-V của cấu trúc diode PPV/Al và

ITO/MEH-PPV+TiO2/Al

Hình 2.13: Mặt cắt của OLED cấu trúc đa lớp

Hình 2.14: Đồ thị cho thấy mối quan hệ giữa điện áp và hiệu suất của OLED Các mức điện áp tác động từ 2 đến 4V như là một ohmic V on của OLED theo một năng lượng liên kết khi được biểu diển trong phương trình (1)

Trang 5

khi sự phát xạ và vì vậy độ chiếu sáng cũng bắt đầu được gia tăng

Hình 2.17: Các mức năng lượng liên kết giữa Au và ZnPc Cạnh trái trình bày cấu

trúc năng lượng của trường hợp không được pha tạp; cạnh phải là ZnPc p-được pha tạp với F4-TCNQ là một kiểu pha tạp loại p Mức HOMO chuẩn tạm dịch là quỹ đạo phân tử đã điền đầy cao nhất; IP là điện thế ion hóa

Hình 2.18: Đồ thị cho thấy các đỉnh khác nhau của quá trình pha tạp chất

styrylamine mang tính tập trung Các đỉnh xuất hiện tại giá trị 450nm biểu thị sự phát xạ ánh sáng màu xanh dương Sự phát xạ diễn ra với mức điện áp phân cực thấp một cách đáng kể và với một hiệu suất cao

Hình 2.19: Sơ đồ khối hệ thống phún xạ kép Chất pha tạp Ni tham gia vào lớp

màng ITO được phún xạ- sử dụng nguồn công suất cao tần và lớp màng ITO chưa pha tạp sử dụng nguồn công suất một chiều DC

Hình 2.20: Sơ đồ trình bày cấu trúc chuẩn và cấu trúc có pha thêm tạp chất Ni của

lớp màng ITO

Hình 2.21: Tốc độ lắng đọng của màng ITO có pha tạp chất Ni bằng công suất

phún xạ cao tần trên các tấm bia ITO được pha tạp với các tỷ lệ khác nhau

Hình 2.22: Các giá trị điện trở màng của ITO với chất tạp Ni tương ứng với công

suất phún xạ cao tần trên trục đồ thị

Hình 2.23: Trình bày hệ số truyền quang bị suy giảm khi công suất phún xạ cao tần

tăng lên, hệ số truyền quang rơi xuống từ 90,02% còn 83,63% cho mẫu ITO có pha tạp chất Ni là 1%, từ 91,23% xuống còn 84,84% cho mẫu ITO có tỷ lệ pha tạp là 3%, và từ 87,09% xuống còn 78,41% cho mẫu ITO có tỷ lệ pha tạp 5%

Hình 2.24: Trình bày các đặc trưng I-V của OLED với các mẫu ITO có pha tạp chất

Ni với các tỷ lệ 1%, 3% và 5% tại công suất phún xạ cao tần là 90W

Trang 6

2 ETL: Electron transport layer

3 EL: Electro luminescence

4 F4-TCNQ: Tetracyanoquinodimethane

5 HTL: Hole transport layer

6 HOMO: Highest occupied molecular orbital

7 ITO: Indium-tin-oxide

8 IP: Ionization potential

9 LUMO: Lowest occupied molecular orbital

10 LCD: Liquid crystal display

11 OLED: Organic light emitting diode

12 PEDOT: Poly (3,4-ethylenedioxythiophene)

13 PDPV: poly (4,4‟-diphenylene diphenylvinylene)

14 PSS: Poly (styenesulfonate)

15 PVK: Polyvinycarbazole

16 PL: Photo luminescense

Trang 7

A Phần giới thiệu

- Mục lục

- Tóm tắt kết quả nghiên cứu

- Tính cấp thiết của đề tài

- Mục tiêu nghiên cứu

- Phạm vi nghiên cứu

- Nội dung nghiên cứu

B Phần nội dung

Chương 1 Tổng quan về cấu trúc OLED đa lớp

4

1.2 Giới thiệu một số phương pháp chế tạo OLED 6

Chương 2 Một số giải pháp để nâng cao hiệu suất làm việc của OLED

2.1 Một phương pháp thực nghiệm dựa trên sự lựa chọn các vật liệu 21 2.2 Cải thiện hiệu suất của OLED dùng trong thương mại 32 2.3 Phương pháp pha tạp Ni vào lớp ITO 46

53

Tài liệu tham khảo 54

Trang 8

A

MỞ ĐẦU

Trang 9

OLED được nghiên cứu để cải tiến không ngừng

1.Myriam Beshay (May 8-2008), “Improving the Efficiency of Organic Light Emitting Diodes for Commercial Use” University of Southampton

2.Nguyen Duy Tien, Yung woo Park, Chong Ho Park, (10/2004) „‟The effect of

nanoparticles TiO 2 in light emitting device made of polymer/ TiO 2 composites’’,

The second International Workshop on Nanophysics and nanotechnology (IWONN‟04), Hanoi, Vietnam

3.Hans Meier, „‟Organic Semiconductor’’, Wiley, NewYork, (1972)

Young Geun, et al, Synthetic Metals 153 (2005), 205-208

1.Vật lý màng mỏng, Nguyễn Năng Định

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Polyme thường được biết đến như chất cách điện Gần đây, chúng ta nhận thấy

là polymer có thể dẫn điện Các chất polymer dẫn điện hay cao phân tử có khả năng phát quang ánh sáng ở vùng nhìn thấy với dải bước sóng rộng, trong đó có 3 màu cơ bản là xanh, vàng và đỏ Từ đó việc nghiên cứu về linh kiện huỳnh quang hữu cơ và diode phát quang hữu cơ (Organic Light Emitting Diode – OLED) ngày càng phát triển Lĩnh vực ứng dụng của OLED rất đa dạng với những ưu điểm của nó (mỏng, nhẹ, mềm dẻo…), nó có thể dùng trong chiếu sáng với diện tích rộng, làm màn hình

điện thoại di động, tivi…

MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu các phương pháp nhằm cải thiện hiệu suất làm việc của OLED

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu tổng quan về OLED cấu trúc đa lớp

- Các phương pháp cải thiện hiệu suất làm việc của OLED

Trang 10

CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC

- Nghiên cứu được các phương pháp chế tạo và cải thiện hiệu suất OLED

Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

- Giới thiệu phương pháp cải thiện hiệu suất OLED chế tạo ở Việt Nam

NỘI DUNG BÁO CÁO NGHIỆM THU

Chương 1: Tổng quan về OLED cấu trúc đa lớp

Chương 2: Các phương pháp cải thiện hiệu suất và thời gian hoạt động của OLED

Trang 11

Chương 1 Giới thiệu tổng quan về diode phát quang hữu cơ (OLED)

1.1 Cấu trúc OLED

Các OLED (Organic Light-emitting diode) thường có cấu trúc xếp lớp do

nhiều lớp màng mỏng hình thành Cấu trúc của nó giống như một cái bánh

“sandwiched” có các lớp màng mỏng nằm giữa điện cực dương anode và điện

cực âm cathode Các lớp màng mỏng được hình thành từ các loại vật liệu

khác nhau Cấu trúc tổng quát của một OLED gồm có các lớp màng mỏng

được lắng đọng trên một cái đế Lớp đầu tiên là điện cực cathode thường

dùng các vật liệu đặc trưng để chế tạo như Mg:Ag Dưới lớp này là một lớp

truyền các hạt điện tử ETL (Electron transport layer) được chế tạo từ hợp chất

MEH-PPV, Alq3 Lớp thứ ba là lớp truyền lỗ trống HTL (Hole transport

layer) Cuối cùng, lớp thứ tư là điện cực anode với chất chế tạo đặc trưng là

ITO (Indium-tin-oxide) Tấm đế được làm từ thủy tinh hoặc từ nhựa trong

suốt Khi cấp điện áp phân cực đúng thì các lỗ trống và electron của các lớp

bên trong tái hợp để hình thành các exciton Khi một exciton phân rã thì phát

xạ ra một photon

Điện cực âm cathode làm từ kim loại có công thoát  c thấp, vật liệu

thường hay được sử dụng là Ca và Mg Tuy nhiên các vật liệu này thường có

hạn chế là dễ phản ứng với oxy và độ ẩm môi trường, vì vậy Al và hợp kim

của chúng, ví dụ như Mg:Al (tỷ lệ 10:1) thường được lựa chọn sử dụng nhiều

hơn do chúng có khả năng chống oxy hóa, ít phản ứng với độ ẩm môi trường

Đối với OLED phát xạ thông qua anode (do anode là lớp trong suốt) thì yêu

cầu của cathode là: tiêm được nhiều điện tử vào mức LUMO và có thể phản

xạ được ánh sáng phát ra Ngoài ra, việc lựa chọn các vật liệu làm cathode

còn phải thỏa mãn điều kiện rào thế ΔEc giữa cathode và lớp màng polymer

tiếp xúc là nhỏ nhất Các hợp kim này được chọn bởi vì chúng có chức năng

hoạt động thấp (do khả năng chống oxy hóa, ít phản ứng với độ ẩm môi

trường như những kim loại khác) để cho phép các hạt electron dễ dàng được

phun vào bên trong các lớp hữu cơ Điện cực âm cathode được hình thành có

thể không cần phải sử dụng vật liệu trong suốt, do đó tùy vào các ứng dụng

mà chế tạo nó như thế nào

Trang 12

của anode là phải tạo ra được các lỗ trống tích điện dương để phun vào lớp

màng polymer, có thể cho ánh sáng đi qua Do đó, việc lựa chọn các vật liệu

làm anode phải thỏa mãn điều kiện rào thế ΔEa giữa anode và lớp màng

polymer tiếp xúc là nhỏ nhất Thực tế, ITO (In2O3:Sn) thường được lựa chọn

làm anode Ngoài ra, để giảm rào thế ΔEa giữa anode và lớp màng polymer

người ta thường tìm cách nâng cao công thoát cho anode ITO bằng các

- Tạo ra lớp điện môi rất mỏng giữa anode và lớp polymer

Cấu trúc đơn giản, dễ chế tạo và phù hợp với điều kiện hiện có nên ITO

được chọn làm điện cực dương

Hình 1 1: Những thành phần chính hình thành nên một OLED có cấu

trúc đa lớp bao gồm điện cực âm, lớp phát xạ, lớp dẫn, điện cực dương

và một tấm đế

Các lớp hữu cơ có thể được hình thành từ các phân tử hữu cơ hoặc các loại

polymer Khi sử dụng các phân tử hữu cơ để hình thành hai lớp màng: một

lớp được gọi là lớp truyền, còn lớp kia được gọi là lớp phát xạ Lớp truyền

phải đáp ứng được yêu cầu là cho các hạt tải đi qua từ điện cực anode, từ đó

Hình 1: Cấu trúc OLED

Trang 13

tác với nhau thì sẽ tạo ra exciton và ánh sáng được phát ra Tùy vào các ứng

dụng khác nhau để chọn lựa các lớp vật liệu thích hợp Một trong các yếu tố

quyết định việc chọn lựa các vật liệu như thế nào đó là màu sắc từ ánh sáng

phát ra của OLED Các màu sắc khác nhau được thực hiện với các lớp vật liệu

khác nhau Ví dụ như để tạo ra ánh sáng màu xanh lá (Green) thì sử dụng hợp

chất Mq3, khi M là một kim loại nhóm III và q3 là 8-hydroxyquinolate Nếu

đó là ánh sáng màu xanh dương (Blue) thì sử dụng hợp chất Alq2OPh và ánh

sáng màu đỏ (Red) sẽ sử dụng các chất dẫn xuất perylene Khi sử dụng

polymer thì duy nhất chỉ có lớp hữu cơ đơn là đạt yêu cầu

Giống như một diode phát quang LED, một diode phát quang hữu cơ

OLED là một linh kiện có độ dày từ 100 đến 500nm hay nhỏ hơn khoảng 200

lần đường kính của sợi tóc Các OLED có thể có hai hoặc ba lớp vật liệu hữu

cơ; trong môi trường thiết kế ba lớp thì lớp thứ ba sẽ giúp truyền tải các

electron từ cathode tới lớp phát xạ Tóm lại, một OLED gồm các phần cơ bản

sau (xem hình 1.1):

 Đế: làm từ nhựa trong suốt, thủy tinh… tấm đế này có tác dụng chống đỡ

cho OLED

 Điện cực anode: mang tính trong suốt sẽ lấy đi các electron (hay tạo ra

các lỗ trống mang điện tích dương) khi có một dòng điện chạy qua linh kiện

 Các lớp hữu cơ: được tạo thành từ các phân tử hữu cơ hay polymer, bao

gồm:

- Lớp dẫn: lớp này được làm từ các phân tử hữu cơ dẻo có nhiệm vụ truyền tải

lỗ trống từ anode Một polymer dẫn được sử dụng trong các OLED là

polyaniline

- Lớp phát sáng: lớp này được làm từ các phân tử hữu cơ dẻo (nhưng khác

loại với lớp dẫn) có nhiệm vụ truyền tải các electron từ điện cực cathode Một

loại polymer dùng trong lớp phát sáng là polyfluorence

 Điện cực cathode: có thể trong suốt hoặc không tùy vào loại OLED,

cathode sẽ tạo ra electron khi có dòng điện chạy qua linh kiện

1.2 Các phương pháp chế tạo OLED:

Một khi vật liệu đã được lựa chọn thì việc ứng dụng phương pháp nào sẽ

Trang 14

Công đoạn phức tạp nhất của việc chế tạo các OLED là khi đặt các lớp

hữu cơ lên tấm đế Công đoạn này có thể thực hiện bằng các phương pháp

như sau:

a.Lắng đọng chân không hay bốc hơi nhiệt chân không:

Khi sử dụng các lớp phân tử nhỏ, các kỹ thuật làm bốc hơi là sự lựa chọn

phổ biến Các phân tử nhỏ được bốc hơi trên một tấm đế và tạo thành một lớp

màng mỏng, để thực hiện được điều này phải đặt mẫu trong điều kiện chân

không

Màng được chế tạo theo phương pháp bốc hơi nhiệt thì độ dày của màng

có khuynh hướng sẽ không đồng nhất cũng như độ phẳng của bề mặt sẽ rất

kém Cụ thể như sau: trong một buồng chân không, các phân tử hữu cơ được

đốt nóng nhẹ (làm bốc hơi) và sẽ ngưng tụ thành các tấm màng mỏng trên các

tấm đế (xem hình 1.2a) Quá trình này tốn kém và không hiệu quả và do tính

không đồng nhất của màng nên nó không phải là phương pháp được lựa chọn

để chế tạo màng

Hình 1.2 Các phân tử hữu cơ được đốt nóng nhẹ (làm bốc hơi) và sẽ ngưng tụ

Trang 15

b Lắng đọng pha hơi hữu cơ OVPD (Organic vapor phase deposition):

Trong một buồng phản ứng áp suất thấp có tường nóng, một chất khí vận

chuyển sẽ truyền tải các phân tử hữu cơ bốc hơi tới các tấm đế lạnh, tại đó

chúng ngưng tụ thành các tấm màng mỏng Sử dụng một chất khí vận chuyển

sẽ tăng tính hiệu quả và làm giảm giá thành chế tạo OLED

Ngoài ra có một phương pháp khác gần giống như phương pháp OVPD đó

là công nghệ lắng đọng pha hơi hóa học CVD ( Chemical vapor phase

deposition) Trong phương pháp CVD, một tấm đế để lắng đọng được đặt

trong môi trường chân không và một hóa chất được đưa vào để ngưng tụ lại

trên tấm đế Sự bất lợi của phương pháp này là tất cả mọi thứ bên trong môi

trường chân không đó sẽ bị phủ hóa chất, dẫn đến việc làm hư cả vật liệu

đang sử dụng

Hình 1.3: Qui trình lắng đọng pha hơi hữu cơ OVPD

Trang 16

Với công nghệ phun mực, các OLED được phun rải trên các tấm đế giống

như mực được phun rải lên trên giấy khi in Công nghệ in phun mực giúp

giảm đáng kể giá thành sản xuất các OLED và cho phép các OLED được in

lên trên các tấm màng lớn tức là tạo ra các màn hiển thị rất lớn như các màn

hình TV 80 inch hay các bảng thông báo điện tử Khi sử dụng các polymer thì

kỹ thuật dựa theo công nghệ in phun mực được lựa chọn nhiều nhất Độ phân

giải của màn hình hiển thị OLED thì tương tự như việc in ảnh lên trên giấy và

vì vậy, kỹ thuật này chuyển đổi qua lại một cách dễ dàng Trong phương pháp

in phun mực, vật liệu hữu cơ được sử dụng bên trong chất lỏng cùng loại với

cách thức giống như là mực được sử sụng trong cách in ấn truyền thống Có

những vấn đề còn tồn tại với những cái lỗ nhỏ trong lớp được tạo ra theo kiểu

in phun mực Cái đó giống như việc định địa chỉ bởi một lớp quay phủ ly tâm

ban đầu và sau đó mới sử dụng phương pháp in phun mực lên lớp thứ hai

Trang 17

d Phương pháp quay phủ ly tâm (spin coating):

Hình 1.5 Hệ thống quay phủ (a) và tấm đế được quay với tốc độ cao mục

đích là làm cho chất lỏng đó lan rộng ra phía ngoài (b)

Đặc trưng của các polymer là sử dụng quá trình quay phủ ly tâm Trong

quá trình quay phủ ly tâm, vật liệu hữu cơ dưới dạng chất lỏng được lắng

đọng trên một tấm đế Tấm đế được quay với tốc độ cao với mục đích là làm

cho chất lỏng đó lan rộng ra phía ngoài (xem hình 1.5b) Chất lỏng sẽ được

định hình thành lớp màng mỏng và đông cứng lại sau khi nó được cho bốc

hơi Độ dày của màng sẽ được xác định bởi số lần tấm đế được quay và tốc độ

làm khô của vật liệu

1.3 Cơ chế phát quang của OLED:

Các OLED phát ra ánh sáng theo cách giống như các đèn LED Quá trình

này gọi là sự phát quang điện tử Quá trình này xảy ra như sau:

-Nguồn điện cung cấp dòng điện cho OLED

Trang 18

-Một dòng các electron chạy từ cathode qua các lớp hữu cơ tới anode:

Cathode sẽ truyền các electron cho lớp các phân tử hữu cơ phát quang, anode

sẽ lấy các electron từ lớp các phân tử hữu cơ dẫn (điều này giống với việc

truyền các lỗ trống mang điện tích dương cho lớp dẫn)

Hình 1.6: Mức năng lượng của OLED trong quá trình hoạt động

Tại biên giữa lớp phát quang và lớp dẫn, các electron sẽ gặp các lỗ trống

Như vậy khi một electron gặp một lỗ trống, nó sẽ tái hợp với lỗ trống này

(Hay nó rơi vào mức năng lượng của nguyên tử lỗ trống bị mất một electron)

Khi sự tái hợp xảy ra, electron tái hợp sẽ tạo ra một năng lượng dưới dạng

một photon ánh sáng

Khi ta đặt một điện trường phân cực lên hai điện cực thì các electron sẽ

được tiêm vào lớp màng ETL, còn lỗ trống được tiêm vào lớp màng HTL

Dưới tác dụng của điện trường, các hạt tải chuyển động về phía hai cực anode

và cathode, chúng tái hợp tại lớp phát quang hoặc tại lớp tiếp xúc HTL/ETL

và giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng Trong quá trình tiêm hạt tải,

điện tử và lỗ trống sẽ bị ảnh hưởng bởi bề mặt tiếp xúc giữa cathode/polymer

và anode/polymer Do đó cần chọn vật liệu thích hợp để đảm bảo quá trình

tiêm hạt tải được ổn định

Trang 19

Ta nhận thấy, rào tiêm điện tử được đặt tại tiếp xúc kim loại và chất hữu

cơ với công thoát của kim loại lớn hơn mức LUMO của vật liệu hữu cơ Do

đó, các kim loại có công thoát thấp làm cho điện tử tiêm vào mức LUMO dễ

dàng hơn Thực tế, Mg pha thêm một lượng nhỏ Ag thường được dùng làm

cathode Ngoài ra, để tăng cường khả năng khuếch tán của điện tử vào mức

LUMO, một số hỗn hợp khác cũng đã được sử dụng như Al:Sn hoặc Al:Li

Tương tự, để phù hợp với mức HOMO của vật liệu hữu cơ, công thoát của

anode cần phải cao để lỗ trống tiêm vào mức HOMO dễ dàng hơn Bên cạnh

đó, để đáp ứng yêu cầu hiển thị nó cần phải có độ truyền qua cao (90% tại =

550nm) Cho đến nay, màng dẫn điện trong suốt ITO với khả năng thay đổi

công thoát trong một dải rộng từ 4,5 đến 5,2 eV thường hay được sử dụng

nhất Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu thay thế màng ITO bằng các

màng hữu cơ để mở rộng phạm vi ứng dụng

Màu của ánh sáng phụ thuộc vào các kiểu phân tử hữu cơ của lớp phát

quang Để tạo ra ánh sáng có nhiều màu khác nhau, ta sắp xếp các tấm màng

Hình 1.7 Ảnh hưởng của rào tiêm tại 2 đầu điện cực tới đặc trưng I-V của OLED

Trang 20

Dòng điện qua OLED gồm hai thành phần, dòng qua OLED và dòng ký

1.4 Vật liệu dùng để chế tạo OLED:

Ở phần này, các chất bán dẫn hữu cơ sẽ được xem xét xung quanh khả

năng phát triển các thông số của vật liệu được yêu cầu, chẳng hạn như các dãy

năng lượng của quỹ đạo phân tử chưa điền đầy thấp nhất (LUMO) và quỹ đạo

phân tử điền đầy cao nhất (HOMO) Việc khám phá ra phức hợp

perylene-iodine vào năm 1952 đã dọn đường cho việc phát triển chất hữu cơ bán dẫn

đầu tiên

Chất bán dẫn phân tử nhỏ, các chất hóa học, hoặc các lớp polymer liên hợp

được lắng đọng một cách đặc trưng lên phía trên của lớp truyền điện tích Vật

liệu bán dẫn có thể được quay phủ spin theo cách thông thường, được lắng

đọng chân không bằng cách cho bốc hơi hóa học, hoặc in bởi các công nghệ

như là in phun mực, lăn khô và in trải rộng Sự lựa chọn vật liệu để chế tạo

màng hữu cơ chủ yếu là dựa vào quá trình nạp điện tích, màu sắc và hiệu suất

phát quang Ánh sáng phát sinh bởi sự phân rã nhanh chóng của các trạng thái

phân tử bị kích thích trong khi màu sắc của ánh sáng được tạo ra dựa trên sự

khác biệt về năng lượng giữa các trạng thái bị kích thích và mức nền phân tử

Trang 21

a Lớp truyền quang (PVK):

Polyvinylcarbazole (PVK) là một polymer không mang tính liên hợp

nhưng có tính dẫn và truyền ánh sáng rất tốt Các chromophore mang tính

chất đối xứng được kết hợp từ chuỗi olefinic Vì vậy, trước đây nó được ứng

dụng rộng rãi trong lĩnh vực chụp ảnh điện Gần đây PVK thường được sử

dụng như là một lớp tiêm lỗ trống bên trong các LED hữu cơ khác nhau Các

nghiên cứu đều cho thấy khả năng nâng cao hiệu suất PL Photoluminescence

(quang huỳnh quang) và EL(điện huỳnh quang) của các chất hữu cơ

chromophore khi kết hợp với PVK, mặc dù nó không rõ ràng về chức năng

riêng biệt của PVK hay nếu pha loãng chromophore quá thì cũng sẽ làm suy

giảm các tính chất ưu việt cần thiết

Nếu PVK được sử dụng như một lớp riêng biệt (không kết hợp với

chromophore) và không mang tính liên kết khép kín bên trong với điện cực

ITO, nhưng khi lớp trung gian nằm giữa vật liệu dùng để tiêm lỗ trống, PPV

và polymer phát xạ, PDPV PDPV là một loại polymer mang tính hấp thu điện

huỳnh quang (EL) bởi vì nó có một hiệu suất quang huỳnh quang (PL) rất cao

trong trạng thái rắn (0,45) và hòa tan được trong các dung môi thông thường,

chẳng hạn như chloroform hoặc toluene, trong suốt quá trình thay đổi phenyl

ở tại các vinylene và gây ra sự hỗn loạn do hiện tượng đồng phân Nói chung,

để sử dụng PPV như là một lớp tiêm lỗ trống tốt nhờ vào sự ổn định mang

tính tương đối của lớp bề mặt phân giới với ITO và giới hạn sự vượt quá của

các dòng lỗ trống với lớp trung gian PVK, lúc này điện thế ion hóa cao

khoảng 5,8eV Vì vậy, sẽ hình thành hàng rào năng lượng của các lỗ trống tại

bề mặt phân giới giữa PPV và PVK Dòng điện và độ chiếu sáng có khuynh

hướng đối ngược với các điện áp đặc trưng khi bề dày của cấu trúc khoảng

300nm Khi được dùng trong các thiết bị đa lớp hoặc được pha tạp, màu sắc

ánh sáng phát ra sẽ dịch dần về phía đỏ Bên cạnh đó, khi tạo thành màng

mỏng bằng các phương pháp lắng đọng pha hơi vật lý như bốc bay nhiệt cho

thấy chức năng của nhóm Cacbazole được an toàn và thành phần của nó bị cắt

ngắn thành oligomer Với ánh sáng laser có cường độ lớn, nó có thể bị thay

đổi chiết suất, vì vậy có thể gọi đây là vật liệu quang khúc xạ Bên cạnh đó,

nó còn có một ưu điểm khác nữa là thất thoát điện môi thấp

Trang 22

diode có cấu trúc ITO/PDPV/Ca thì hiệu suất bên trong lên đến 0,04% và

0,25% với cấu trúc ITO/PPV/PDPV/Ca Đặc biệt, một thông số để phân loại

mức độ chiếu sáng của vật liệu được lợi dụng bên trong các linh kiện có hình

dạng đặc biệt có thể được tính toán như là tỷ số hiệu suất PL của vật liệu phát

xạ đến hiệu suất EL của diode (f ≡ ηPL/ ηEL), và nó gần bằng 104

(Al) hoặc 103

(Ca) cho các LED có cấu trúc đơn lớp PDPV kém hơn so với PPV [f (Al) =

2500, f (Ca) = 250] bởi vì hiệu suất PL là cao nhất và dòng mang tính không

cân bằng là lớn nhất Tỷ số về cấu trúc của các lớp là: f (Al) ≤ 100 và f (Ca) ≤

70 (đây là thông số tối ưu) Mặc dù các giá trị tuyệt đối của hiệu suất không

hẳn là cao để có thể thực hiện được với cấu trúc PPV/CN-PPV nhưng hiệu

suất được cải thiện khoảng 2 bậc với điện cực cathode Al và nhiều hơn một

bậc với điện cực cathode Ca

Lưu ý rằng việc sử dụng PVK trong các liên kết trực tiếp với ITO là có thể

và hiệu suất đem lại khoảng từ 0,6 đến 1% Thời gian phục vụ của các LED

hữu cơ có liên quan đến hàng rào tại bề mặt phân giới ITO (hàng rào càng

thấp thì thời gian phục vụ của linh kiện càng được kéo dài lâu hơn) và vì vậy,

khả năng ứng dụng PPV như là một lớp tiêm lỗ trống trong OLED là rất lớn

PVK thường được sử dụng rộng rãi trong nhiều nghiên cứu do có tính chất

dẫn điện tốt, dễ dàng chế tạo dưới dạng màng mỏng bằng nhiều phương pháp

khác nhau, nhiệt độ chuyển pha cao, khe năng lượng rộng (hấp thụ ánh sáng

trong vùng tử ngoại)

Trang 23

Hình 1.8: Phổ hấp thụ (a) và quang huỳnh quang (f) của màng

PVK [15]

Thay vì dựa trên sự tập trung các thay đổi và các khái niệm về linh kiện đa

lớp, ở đây chỉ thảo luận việc nâng cao hiệu suất của chất dẫn xuất phenylated

Chúng ta thấy rằng, cường độ dòng điện và ánh sáng có khuynh hướng đối lập

với điện áp phân cực đối với linh kiện có cấu trúc dị mối nối, chẳng hạn như

indium-tin oxide/PPV/CN-PPV/aluminum Với một linh kiện có diện tích

khoảng 4mm2

thì công suất ngõ ra tương ứng sẽ là 5,2mW/sr/A, ánh sáng phát

ra là 2,6W/sr/m2 với mật độ dòng đo được là 50mA/cm2

PVK là một vật liệu quang dẫn có độ rộng vùng cấm lớn, trong suốt, có độ

bền nhiệt và hóa học tốt… ví dụ, nhiệt độ hóa dẻo của PVK là 150oC, nhiệt độ

chuyển pha thủy tinh là 211oC và không bị phân hủy đến trên 300o

C, PVK có chiết suất cao (khoảng 1,69) Tuy nhiên, PVK có nhược điểm là giòn, dễ gãy

và có độ bền cơ học yếu PVK được chế tạo từ các nhóm Cacbazole có cấu

Trang 24

song song với các nhóm khác Ở đó, các điện tử nội phân tử trao đổi tương tác

với nhau và trở nên mạnh hơn, dẫn tới sự bất định xứ của exiton với năng

lượng liên kết yếu Các nghiên cứu cho thấy đặc trưng của nhóm Cacbazole là

hấp thụ ánh sáng xung quanh với bước sóng khoảng 340nm và phát ra ánh

sáng xung quanh bước sóng 420nm [13,15]

b Cathode kim loại (Al):

Al có công thoát khá lớn, dễ bốc bay trong chân không cao để tạo thành

điện cực Ohmic Bên cạnh đó, Al là một vật liệu có giá thành rẻ, phù hợp với

điều kiện thí nghiệm Lưu ý rằng, với các điện cực cathode Al thì độ chói

sáng là 1300cd/m2 với điện áp là 33V và cường độ dòng điện khoảng

400mA/cm2 Cần phải chú ý sự khác biệt về hiệu suất giữa Ca và Al với hệ số

là 1,5 thay vì 10 như đối với các linh kiện đơn lớp Hiệu suất lượng tử hóa

bên ngoài nằm trong khoảng độ từ 0,4 đến 0,55% cho các điện cực cathode

Al

c Anode trong suốt (ITO):

Indium tin oxide (ITO) được sử dụng rộng rãi như là một điện cực truyền

dẫn cho các linh kiện quang điện tử, chẳng hạn như các tấm bảng hiển thị

phẳng bằng tinh thể lỏng hay pin mặt trời… ITO là một chất bán dẫn loại n có

sự thoái hóa cao và có điện trở suất thấp từ 2.10-4

cm đến 4.10-4 cm và độ rộng khe dãi trong khoảng từ 3.3eV đến 4.3eV Nó cho thấy tính truyền dẫn

cao trong vùng nhìn thấy và gần với vùng quang phổ ánh sáng hồng ngoại

ITO là loại bán dẫn kiểu n với độ rộng vùng cấm nằm trong khoảng 3,5

đến 4,3eV và có nồng độ hạt tải điện vào khoảng 1021

cm-3 Hệ quả là ITO trong suốt trong vùng ánh sáng nhìn thấy và có độ dẫn cao, nó thường được

chế tạo bằng nhiều phương pháp khác nhau Khi được pha tạp khoảng 10% thì

bị suy biến mạnh và có độ dẫn gần giống như kim loại Yêu cầu đối với vật

liệu truyền lỗ trống hiện nay là: có nhiệt độ thủy tinh cao Tg > 200o

C (làm tăng thời gian sống của linh kiện); có khả năng truyền hạt tải cao (μ ≈ 10-

3

cm2/V.s) do đó hiệu suất phát quang cao, có khả năng hòa tan trong các dung

môi hữu cơ Mặt khác, khi nghiên cứu về OLED cho thấy, dòng lỗ trống

đóng góp chủ yếu vào dòng tổng do có độ linh động cao hơn điện tử Vì vậy,

cải tiến lớp tiếp xúc cho cả hai đầu điện cực nhằm làm cân bằng dòng tiêm lỗ

trống và điện tử là một nhu cầu cấp thiết cho việc nâng cao hiệu suất phát

Trang 25

dương anode có thể được sử dụng để làm tăng hiệu suất bởi việc phát sinh ra

hàng rào năng lượng ở giữa mặt phân giới ITO/HTL Vật liệu của lớp phun lỗ

trống thường là poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate)

(PEDOT:PSS) Do gel được hydrat hóa để làm bằng phẳng bề mặt gồ ghề

mang tính chất vi mô của của lớp màng ITO, qua đó làm giảm khả năng bị

ngắt chuỗi polymer

d Lớp phát quang:

Chúng ta đã biết OLED hoạt động bởi sự phát xạ quang điện khi được

phân cực với điện áp nằm trong khoảng từ 2,5V đến 20V giữa các điện cực

Trong các lớp hoạt động rất mỏng xuất hiện một điện trường cao khoảng

107V/cm, làm nâng cao quá trình phun lỗ trống từ điện cực anode đi qua lớp

phun lỗ trống và của các hạt electron từ điện cực cathode đi ngang qua lớp

truyền lỗ trống Những hạt điện tích sau đó di chuyển theo các hướng đối lập

để tái hợp bên trong lớp phát xạ, khi sự tái hợp năng lượng ảnh hưởng của

phân tử polymer để đạt được một trạng thái kích thích, vì vậy năng lượng

phóng thích dưới dạng photon hoặc nhiệt Như vậy, yêu cầu cơ bản đối với

vật liệu phát quang là có khả năng truyền điện tử tốt, phát ra phổ ánh sáng

nằm trong vùng nhìn thấy của mắt người Phương pháp chế tạo đơn giản dưới

dạng các lớp màng mỏng, không cần nhiệt độ cao cũng như bền vững với các

điều kiện của môi trường

Vật liệu đầu tiên được sử dụng làm chất phát quang là PPP với ánh sáng

phát ra có bước sóng thuộc vùng ánh sáng màu xanh (460nm) PPP có ưu thế

là dễ dàng điều khiển được các tính chất phát quang thông qua quá trình điều

khiển các thông số của quá trình chế tạo, độ cứng cơ học cao, độ ổn định nhiệt

tốt Tuy nhiên, PPP có hạn chế là không hòa tan được trong dung môi hữu cơ,

màng được tạo ra có nhiều lỗ hổng

Để phát triển các ưu điểm của PPP cũng như hạn chế các nhược điểm của

nó thì PPV và các dẫn xuất của chúng như MEH-PPV, OxdEH-PPV… ra đời

Đặc biệt là MEH-PPV thường hay được sử dụng nhiều nhất để làm lớp phát

quang trong OLED

Ưu điểm lớn nhất của các vật liệu này là dễ hòa tan trong các dung môi

hữu cơ và quá trình chế tạo thành màng mỏng từ dung dịch không cần xử lý

Trang 26

Cả hai bước sóng này đều nằm xung quanh độ nhạy mắt người, từ đó ứng

dụng thích hợp để chế tạo OLED

Trong trường hợp đặc biệt, giá trị của dòng điện cao tương ứng với ánh

sáng phát ra với cường độ mạnh và điện áp cấp vào tương đối lớn thì các

electron phun ra tại cực cathode Aluminum cũng như lớp MEH-PPV có độ

dày tương đối sẽ làm hạn chế việc truyền điện tích nạp Hiệu suất phát sáng

của diode phát quang có thành phần MEH-PPV khi cung cấp điện áp vào

khoảng 14V là 2.10-2

cd/m2 Mặc dù vậy, sự lựa chọn cấu trúc linh kiện có đặc tính tốt để việc thử nghiệm được tiến hành thuận lợi hơn Điều quan trọng

nhất là quang phổ phát xạ của lớp MEH-PPV phụ thuộc vào quá trình ủ nhiệt

Nếu được ủ nhiệt, quang phổ phát xạ của màng sẽ được phân bố rất rộng tại

bước sóng bằng 650nm nhưng hiệu suất phát xạ rất yếu

Ưu điểm của vật liệu polymer khi chế tạo diode phát quang đó là công

nghệ chế tạo đơn giản bằng phương pháp quay phủ hay in trải để có thể chế

tạo linh kiện có kích thước tùy ý với các loại đế khác nhau, không cần phải xử

lý nhiệt nên tránh được hư hỏng do nhiệt gây ra… tuy nhiên, một nhược điểm

của vật liệu polymer phát quang là độ bền màu kém hơn các vật liệu vô cơ,

cấu trúc của chúng không hoàn hảo như vật liệu vô cơ (Si, GaP) do đó chúng

thường có nhiều khuyết tật, những tâm bắt điện tử và lỗ trống là nguyên nhân

chính làm cho hiệu suất phát quang thấp, tuổi thọ ngắn hơn so với các linh

kiện được chế tạo bằng vật liệu vô cơ Một phương pháp khác cũng hay được

sử dụng là tổ hợp các polymer phát quang với các hạt nano dạng tinh thể vô

cơ với độ hòa tan lớn trong các dung môi hữu cơ, qua đó việc chế tạo màng sẽ

được thực hiện dễ dàng hơn bằng phương pháp quay phủ ly tâm Người ta đã

tìm ra các vật liệu hữu cơ bền màu hơn bằng cách biến đổi các nhóm thế trong

polymer để thay đổi các thông số như độ rộng vùng cấm, ái lực điện tử, quá

trình truyền điện tích, độ hòa tan của chúng Do vậy đã tạo ra các vật liệu

thích hợp cho quá trình chế tạo

Thực tế các polymer như PVK hoặc MEH-PPV và các hạt tinh thể nano Si

xốp, CdS, CdSe, TiO2 có các kích thước hạt khác nhau thường được lựa chọn

tổ hợp với nhau để tận dụng ưu thế của mỗi loại vật liệu Khi khảo sát về các

đặc trưng quang – điện cho thấy các hạt nano tinh thể có kích thước khoảng

5-30nm được đưa vào bên trong các polymer kể trên thì các đặc trưng I-V, PL,

Trang 27

dòng ngược, tăng cường độ quang huỳnh quang, thay đổi màu sắc phát quang

theo kích thước và cấu trúc vật liệu đưa vào Có thể thấy rằng, khi các hạt

nano tinh thể được đưa vào bên trong các chất polymer, chúng có tác dụng

thay đổi cấu trúc vùng LUMO-HOMO của polymer và làm tăng xác suất tái

hợp điện tử – lỗ trống, do đó hiệu suất phát quang sẽ tăng lên

Sự phát triển của quá trình pha tạp chất là chìa khóa trong việc gia tăng các

khả năng lượng tử hóa của OLED và cả trong việc điều chỉnh màu sắc phát ra

Để thay đổi các đặc tính điện huỳnh quang nguyên thủy để cho ra màu sắc

đúng yêu cầu thì cần phải cho các chất pha tạp huỳnh quang tương tác với các

vùng hóa trị của phân tử

Một trong những điểm đặc trưng được quan tâm của OLED chính là dải

phát sáng mang tính đa dạng về màu sắc bằng các phương pháp pha tạp Sự

thay đổi cấu trúc của OLED nhận được sự quan tâm rất đặc biệt Một trong

các phương pháp thay đổi đó là cải tiến lại điện cực cathode từ phần trên của

OLED xuống để tạo ra một cấu trúc bị đảo ngược Theo cách này thì các kim

loại phản ứng mạnh sẽ không được sử dụng mà thay vào đó là các kim loại có

tính phản xạ Các kim loại được ưu tiên để chế tạo điện cực cathode ở phía

dưới là các hợp kim Al-Ag Các OLED phát sáng đỉnh bị đảo ngược lại, vì

vậy tránh được sự hạn chế do độ truyền dẫn ánh sáng kém của các tấm đế và

từ đó cải thiện hệ số lắp đầy của các điểm ảnh Các linh kiện này được chế tạo

trên một tấm đế thủy tinh được chuẩn bị với các lớp màng nhôm hoặc bạc làm

điện cực cathode

Kết luận: Chương 1 đã trình tổng quan về cấu trúc đa lớp của OLED, các

phương pháp chế tạo thường gặp như lắng đọng chân không (bốc bay hơi

nhiệt chân không), lắng đọng pha hơi hữu cơ OVPD, in phun mực, phương

pháp quay phủ ly tâm

Trang 28

Chương 2 Một số giải pháp nâng cao hiệu suất làm việc của OLED

2.1 Một phương pháp thực nghiệm dựa trên sự lựa chọn các vật liệu

nc-CdSe:

Để làm rõ vai trò của vật liệu tổ hợp, tiến hành nghiên cứu đồng thời các

vật liệu polymer thuần nhất, trong đó có PVK và PVK+ nc-TiO2

Hình 2.1 là phổ tán xạ Raman RS của màng mỏng PVK chế tạo được Nhận

thấy rằng so với các dải RS đặc trưng của mẫu tinh thể thì màng nhận được

cũng thể hiện các dải cơ bản này đối với các mẫu chế tạo bằng cả hai phương

pháp (bốc bay chân không – phương pháp vật lý và quay phủ ly tâm) Tuy

nhiên, trong phương pháp bốc bay thì bề dày của màng có thể khống chế đến

10nm dễ dàng hơn so với phương pháp quay phủ ly tâm

0 100 200 300 400 500

2 1

1): PVK poder 2): PVK/ITO thin film

về cường độ khác nhau cho cả hai mẫu

Trang 29

400 500 600 700 800 900 0

1000 2000 3000

4000

2

1

1) - PVK 2) - Tæ hîp

B-íc sãng (nm)

Hình 2.2: Phổ huỳnh quang của mẫu quay phủ ly

tâm PVK/ITO (1) và tổ hợp P.n.T/ITO (2) Ta thấy

đỉnh phổ của P.n.T dịch về phía sóng ngắn và

cường độ PL của mẫu tổ hợp lớn hơn đáng kể so

với PL của mẫu PVK thuần nhất

Hình 2.3: Đặc trưng I-V của OLED PVK/ITO (1) và tổ hợp P.n.T/ITO (2) Ta nhận thấy rằng, ngưỡng điện thế phát quang của mẫu tổ hợp lớn hơn so với điện thế

Điện thế (V)

Trang 30

Trái lại, phương pháp quay ly tâm hay phương pháp hóa học nói chung có

rất nhiều ưu điểm, chúng thường cho kết quả tốt hơn về cấu trúc polymer do

các trạng thái liên kết cầu trong chuỗi polymer không bị đứt đoạn như trong

phương pháp bốc bay và bằng phương pháp quay ly tâm còn có thể chế tạo tổ

hợp cấu trúc nanô của polymer và các chất vô cơ

Sự xuất hiện dòng ngược và cường độ dòng này tăng một cách tuyến tính

theo điện thế như trên chứng tỏ dòng ngược đã xuất hiện trong linh kiện, đây

là một nguyên nhân làm suy giảm đáng kể hiệu suất lượng tử và gây hư hỏng

nhanh đối với linh kiện Tuy nhiên, ta cũng nhận thấy rằng cường độ dòng

ngược của OLED-P.n.T hầu như không tăng (gần bằng không) cho đến khi

điện thế đạt được giá trị ngưỡng Trong khi đó, cường độ dòng ngược của cấu

trúc OLED-PVK dù khá nhỏ, nhưng lại tăng một cách tuyến tính ngay từ khi

áp đặt điện trường, sự xuất hiện của dòng ngược rõ ràng không có lợi cho quá

trình hoạt động của OLED, do đó phải tìm cách khống chế không cho dòng

ngược tăng lên một cách tuyến tính bằng phương pháp tăng độ cách điện cho

polymer Để giải thích hiện tượng trên, bằng cách dựa vào mô hình cấu tạo

của tổ hợp dưới dạng tập hợp các tiếp xúc ôxyt/polymer

Phổ PL của hai loại mẫu: PVK/ITO và P.n.T/ITO được trình bày trên hình

2.2 Có thể thấy rõ sự khác nhau của phổ PL giữa hai loại mẫu thể hiện ở hai

đặc điểm: thứ nhất là đỉnh phổ của P.n.T dịch chuyển về phía sóng ngắn, thứ

hai là cường độ PL của mẫu tổ hợp lớn hơn đáng kể so với cường độ PL của

mẫu PVK thuần nhất So sánh một cách tương đối, tỷ số các giá trị đo cường

độ PL (IP.n.T/IPVK ) đạt giá trị cao đến 3,5 lần Đặc trưng I-V của hai loại mẫu

này dường như thể hiện theo chiều hướng không mong muốn: điện thế

ngưỡng phát quang của mẫu tổ hợp lớn hơn điện thế ngưỡng của polymer

thuần nhất (2.3)

TiO2 được coi là chất bán dẫn loại n với vùng cấm rộng khoảng 3,6eV và

PVK có độ rộng vùng cấm cũng nằm trong khoảng 3,2eV (khe năng lượng

phân cách hai mức LUMO và HOMO) Trong TiO2, điện tử trên vùng hóa trị

có thể nhảy lên vùng dẫn, từ đó tạo ra lỗ trống ở vùng hóa trị và trên vùng dẫn

được bổ sung thêm điện tử Do đó, độ cao của hàng rào Shottky được hạ thấp

xuống, điện tử từ vùng dẫn của TiO2 có thể được khuếch tán sang vùng

LUMO của PVK Trong khi đó, lỗ trống từ vùng hóa trị của TiO kết hợp với

Trang 31

HOMO Trong thực tế cũng có thể coi sự có mặt của các hạt TiO2 cấu trúc

nanô có tác dụng làm giảm bớt tần suất bắt lỗ trống và điện tử của các bẫy

(tạo ra các khuyết tật) trong PVK Vì thế trong mẫu tổ hợp P.n.T, xác xuất

phục hồi phát xạ của exciton là cao hơn so với mẫu PVK thuần nhất Sự có

mặt của nc-TiO2 trong PVK rõ ràng làm tăng độ cách điện của polymer, do đó

điện thế phát ở ngưỡng tăng lên, nhờ đó mà dòng điện ngược cũng được

khống chế và loại trừ

Hình 2.4: Sự hấp thụ của PVK polymer

Ngày đăng: 04/09/2016, 14:43

HÌNH ẢNH LIÊN QUAN

Hình 1.3: Qui trình lắng đọng  pha hơi hữu cơ OVPD. - nghiên cứu cải thiện hiệu suất phát quang và nâng cao thời gian hoạt động của oled cấu trúc đa lớp
Hình 1.3 Qui trình lắng đọng pha hơi hữu cơ OVPD (Trang 15)
Hình 1.6: Mức năng lượng của OLED trong quá trình hoạt động. - nghiên cứu cải thiện hiệu suất phát quang và nâng cao thời gian hoạt động của oled cấu trúc đa lớp
Hình 1.6 Mức năng lượng của OLED trong quá trình hoạt động (Trang 18)
Hình 1.7. Ảnh hưởng của rào tiêm tại 2 đầu điện cực tới  đặc trưng I-V của OLED - nghiên cứu cải thiện hiệu suất phát quang và nâng cao thời gian hoạt động của oled cấu trúc đa lớp
Hình 1.7. Ảnh hưởng của rào tiêm tại 2 đầu điện cực tới đặc trưng I-V của OLED (Trang 19)
Hình 1.8: Phổ hấp thụ (a) và quang huỳnh quang (f) của màng - nghiên cứu cải thiện hiệu suất phát quang và nâng cao thời gian hoạt động của oled cấu trúc đa lớp
Hình 1.8 Phổ hấp thụ (a) và quang huỳnh quang (f) của màng (Trang 23)
Hình 2.6: Phổ quang huỳnh quang của màng PVK và - nghiên cứu cải thiện hiệu suất phát quang và nâng cao thời gian hoạt động của oled cấu trúc đa lớp
Hình 2.6 Phổ quang huỳnh quang của màng PVK và (Trang 32)
Hình 2.8: Đặc trưng I-V của diode có cấu trúc ITO/PVK/Al:Sn chế tạo - nghiên cứu cải thiện hiệu suất phát quang và nâng cao thời gian hoạt động của oled cấu trúc đa lớp
Hình 2.8 Đặc trưng I-V của diode có cấu trúc ITO/PVK/Al:Sn chế tạo (Trang 35)
Hình 2.10: Đặc trưng I-V của diode có cấu trúc đa lớp ITO/PVK/MEH- - nghiên cứu cải thiện hiệu suất phát quang và nâng cao thời gian hoạt động của oled cấu trúc đa lớp
Hình 2.10 Đặc trưng I-V của diode có cấu trúc đa lớp ITO/PVK/MEH- (Trang 37)
Hình 2.11: Phổ huỳnh quang của màng MEH-PPV và MEH-PPV+TiO 2 - nghiên cứu cải thiện hiệu suất phát quang và nâng cao thời gian hoạt động của oled cấu trúc đa lớp
Hình 2.11 Phổ huỳnh quang của màng MEH-PPV và MEH-PPV+TiO 2 (Trang 38)
Hình 2.12: Đặc trưng I-V của cấu trúc diode ITO/MEH-PPV/Al và - nghiên cứu cải thiện hiệu suất phát quang và nâng cao thời gian hoạt động của oled cấu trúc đa lớp
Hình 2.12 Đặc trưng I-V của cấu trúc diode ITO/MEH-PPV/Al và (Trang 38)
Hình  2.14:  Đồ  thị  cho  thấy  mối  quan  hệ  giữa  điện  áp  và  hiệu  suất  của - nghiên cứu cải thiện hiệu suất phát quang và nâng cao thời gian hoạt động của oled cấu trúc đa lớp
nh 2.14: Đồ thị cho thấy mối quan hệ giữa điện áp và hiệu suất của (Trang 44)
Hình 2.15: Đồ thị cho thấy mối quan hệ giữa cường độ sáng và hiệu suất - nghiên cứu cải thiện hiệu suất phát quang và nâng cao thời gian hoạt động của oled cấu trúc đa lớp
Hình 2.15 Đồ thị cho thấy mối quan hệ giữa cường độ sáng và hiệu suất (Trang 46)
Hình 2.16: Độ chiếu sáng tăng theo hàm số mũ sau khi điện áp hoạt động - nghiên cứu cải thiện hiệu suất phát quang và nâng cao thời gian hoạt động của oled cấu trúc đa lớp
Hình 2.16 Độ chiếu sáng tăng theo hàm số mũ sau khi điện áp hoạt động (Trang 47)
Hình 2.17: Các mức năng lượng liên kết giữa Au và ZnPc. Cạnh trái trình - nghiên cứu cải thiện hiệu suất phát quang và nâng cao thời gian hoạt động của oled cấu trúc đa lớp
Hình 2.17 Các mức năng lượng liên kết giữa Au và ZnPc. Cạnh trái trình (Trang 51)
Hình 2.19: Sơ đồ khối hệ thống phún xạ kép. Chất pha tạp Ni tham gia vào - nghiên cứu cải thiện hiệu suất phát quang và nâng cao thời gian hoạt động của oled cấu trúc đa lớp
Hình 2.19 Sơ đồ khối hệ thống phún xạ kép. Chất pha tạp Ni tham gia vào (Trang 56)
Hình  2.21  là  đồ  thị  để  biểu  diễn  vận  tốc  lắng  đọng  đối  với  công  suất - nghiên cứu cải thiện hiệu suất phát quang và nâng cao thời gian hoạt động của oled cấu trúc đa lớp
nh 2.21 là đồ thị để biểu diễn vận tốc lắng đọng đối với công suất (Trang 58)

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm