论文部分内容阅读
有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode,OLED）由于其轻薄、宽视角、响应快、亮度高以及可弯曲的优势为照明和显示技术提供了一种新型高效且可持续的方法,并且正在取代市场上的部分技术,例如液晶显示（Liquid Crystal Display,LCD）。OLED有着广泛的商业、医疗以及工业应用。除此之外,OLED在未来可穿戴设备应用中也具有极大的潜力。目前,许多研究都在致力于OLED的开发和应用。然而为了实现用于柔性可穿戴应用的柔性OLED开发,关键问题之一就是透明电极的适用性。因为它不仅必须要具有高导电性,高透过率（作为普通标准电极）,并且还必须同时具备良好的弯曲性或机械柔韧性。众所周知,氧化铟锡（Indium Tin Oxide,ITO）是最常用的透明导电薄膜。然而由于其材料的稀缺性和自身的易脆性,其在柔性OLED中的应用受到限制。因此迫切需要寻找ITO的替代材料来制备柔性OLED的透明电极。近几十年来,人们从未停止对柔性透明电极的探索,开发了如金属纳米线,碳纳米管,石墨烯,导电聚合物,金属薄膜以及其他极具潜力的柔性电极。然而这些电极均有其局限性而无法直接用来作为柔性OLED的透明电极。例如,碳纳米管薄膜内部的结很容易被打开,从而导致较高的薄层电阻,且其在有机溶液中的不易溶性使其不利于采用操作简便的溶液制备方法。而对于石墨烯材料,其剥离技术也是一大难点。PEDOT:PSS的低电导率大大限制了其在光电器件中的应用。与此同时,银纳米线易在空气中被氧化的性质也对其制备成柔性电极形成阻碍。在这些电极材料中,超薄金属膜是极具前景的柔性电极候选者。然而当直接在裸衬底上沉积超薄金属时,金属会遵循岛状生长模式,形成颗粒状的不平坦表面形貌,降低金属膜的导电性。因此需要在沉积超薄金属前制备一层对衬底改性的成核诱导层。本论文研究了一种基于原子层沉积技术（Atomic Layer Deposition,ALD）的新型自封装超薄电极的成核诱导层。通过使用ALD技术将三甲基铝（Trimethyl Aluminum,TMA）引入聚甲基丙烯酸甲酯（Polymethyl Methacrylate,PMMA）薄膜表面并与之反应得到该成核诱导层PMMA/TMA。凭借ALD的自限制反应特性,精确地将PMMA表面的羰基修饰为高活性甲基。PMMA/TMA的功能性甲基充当配体,通过配位键与金原子形成配位络合物,避免了金的随机迁移与聚集导致的岛状生长。除此之外,TMA的添加还同时填补了 PMMA薄膜自身的孔洞,大大降低了裸PMMA衬底的水汽透过率,解决了有机聚合物封装性能差的问题。在本研究中,基于该成核诱导层制备的7nm超薄金电极,具有较低的薄层电阻（18.19±0.44 Ω/□）,较高的光透过率（85.89%）以及平坦的表面形貌（均方根约为0.566±0.035nm）。基于PMMA/TMA/Au电极的柔性OLED的光电性能均优于常规柔性ITO器件,并且具有优异的柔韧性。其在反复弯曲1000次至1mm的弯曲半径后,仍能保持95.0%的初始亮度。