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提高有机发光二极管(Organic light-emitting diodes,简称OLEDs)的发光效率一直是OLEDs领域研究的热点。在常规的OLEDs中,由于全反射作用,有机层发出的光并不会全部出射到外部空间,常规的OLEDs器件正面的出光效率只有大约20%,大部分光能量无法出射到外部空间。低的出光效率严重限制了器件发光效率的提高。提高器件的出光效率是提高器件发光效率改善器件性能的一个重要途径。
增加器件衬底表面的粗糙度,减少器件内的全反射现象,是提高出光效率的一个有效的方法。本论文主要研究了用聚苯乙烯微球层提高器件的出光效率。
制备微球层是实验中的一个重要步骤,我们选用了一种简单实用的自组装的方法在盖玻片上制备了聚苯乙烯(直径约3μm)微球层。我们对微球层进行简单地热处理获得了类似微透镜阵列的结构的薄膜,研究其对有机电致发光器件出光效率的影响,研究结果表明:热处理后的聚苯乙烯微球层可将限制在玻璃衬底中的部分光耦合到前向外部空间,并将OLEDs器件正方向的发光亮度(效率)提高大约12.5%。
为了进一步改善提高出光的效果,盖玻片上先旋涂了一层厚度为1.7μm的Polymethyl Methacrylate(PMMA)薄膜,将微球层制备在这层薄膜上,然后对其进行热处理。我们优化了烘烤的条件,得到了类似微透镜阵列的结构,我们研究了类似微透镜阵列的结构的薄膜对器件的出光的影响,器件正面的发光效率被提高了24%。
本论文制备的类似微透镜阵列的结构的薄膜取得了比较好的提高出光的效果,在如何可控制备及热处理各种粒径的微球层、深入研究微球层的光学特性、进一步提高器件出光效率还有待与深入探讨。