光学性能发光器件论文-黄硕

光学性能发光器件论文-黄硕

导读:本文包含了光学性能发光器件论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:有机发光二极管,视角,反射率,彩膜

光学性能发光器件论文文献综述

黄硕[1](2017)在《柔性有机电致发光显示器件结构的光学模拟及性能优化》一文中研究指出作为下一代平板显示器件的有力竞争者,有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)或称有机电致发光器件,由于具有自发光、全固态、响应快、宽视角、耐高低温、超薄等优点,在平板显示技术领域是目前国内外研究的热点之一。但是,随着人们为了享受更高的生活水平,追求高质量的视觉享受,显示器件的性能,诸如分辨率,亮度,功耗等也越来越不能满足需求。因此,OLED显示器件的性能优化是不可阻挡的趋势。本论文在柔性OLED器件的光学性能优化方面进行了一系列的探索性和创新性的工作,具体包括:1.使用LightTools软件进行OLED器件结构的仿真,比较彩膜和偏光片对OLED器件透过率和反射率及器件厚度的影响,综合比较,发现使用厚度为1.8um的彩膜代替偏光片后,其透过率为76%,反射率为7.65%。使得屏幕亮度可以提高近50%,可以降低产品功耗,从而提升OLED寿命。同时,使用彩膜(5um)代替偏光片后,显示器件厚度下降110um,可以提升柔性显示器件耐弯折性能。通过采用增加一层70%透过率的低透膜的方案来实现降低反射率。实验显示彩膜加低透过率膜层的综合透过率为53%,较偏光片的透过率(44.5%)提高19%,同时彩膜内部反射率从3.65%降低到2.6%降低了其对器件性能的影响,取得了较为良好的成效。2.通过比较SiNx/SiNC/SiNx/SiNC/SiNx五层结构和SiNx/IJP/SiNx叁层结构的薄膜封装(Thin Film Encapsulation),可以发现,在相同封装膜厚下,叁层结构的TFE封装要好于五层结构的TFE封装。且高分子亚克力材料IJP的厚度与视角呈负相关线性关系。根据IJP包覆杂质颗粒的能力需求,选取IJP的实际厚度为8um。3.通过探讨不、同色偏优化方案,我们选取SiNx 233nm/IJP 8um/SiCN 179nm方案,其红光在0°~60°方向上随视角增大透过率迅速增加,保证大视角方向上能够补偿红光色度衰减的问题,绿光在0°~30°之间透过率缓慢下降,30°之后开始迅速降低,满足初期预想的标准,同时,蓝光在0°~70°也一直保持稳定不变趋势,亮度衰减比例得到保障。与理想的方案比较接近,能够比较好地搭配RGB亮度与色纯度的变化趋势,改善了大视角色偏的问题。4.通过分析开口率对透过率、反射率以及视角的影响,我们发现,开口率和透过率呈现正相关线性关系,反射率随着开口率的增大而呈指数型增大,增速远远超过其对透过率的影响,且视角虽然呈现线性增长的趋势,但仅有3°的改善,效果不突出。因此,反射率的比重较大。本论文通过牺牲部分开口率,即缩小开口率到发光器件大小的70%后,可实现透过率提升19%(从44.5%到53%),反射率控制在6%以内(5.42%),效果较低透膜方案更为优秀。(本文来源于《北京交通大学》期刊2017-04-20)

刘胜强[2](2015)在《白光有机电致发光器件的光学仿真与性能研究》一文中研究指出有机电致发光器件(Organic light-emitting device,OLED)以其全固态、响应快和可柔性等优异特性,成为21世纪最具发展潜力的固体照明和显示设备。与目前其他传统的器件比较,OLED器件还具有电流驱动、主动发光、超薄厚度、工作环境适应度高和器件可优化程度高等的特点。其中,白光OLED器件由于可以作为面光源、显示的特性,成为目前研发的重点与焦点。但是,目前白光OLED器件中还存在着发光性能不足、器件功能单一和发光颜色易漂移的缺点。针对这些问题,本工作采用超薄发光层结构和两发光层中间设置间隔层结构的方式,提升白光OLED器件性能,实现功能多样化,并且还获得高色稳定性白光发射器件。同时从量子理论入手,对白光OLED器件的光学性能,包括外量子效率,光谱分段模拟和变色能力值进行数学算法实现和模拟仿真,进一步帮助分析与解释高性能特性、多功能特性和高色稳定性特性。本论文的具体内容包括:1.通过光学量子理论以及器件性能参数,对白光OLED器件的光学特性进行计算与仿真,并利用数学工具进行算法实现。基于量子理论的光子能量计算公式,引入OLED器件的电压-亮度特征值,电压-光谱特征值,得到器件发光光子数目。基于该数值,引入OLED器件的电学属性特征值,推导出器件外量子效率的计算公式。由于该计算出的外量子效率通过了与物理器件积分球实际测试值的验证,说明了推导原理与算法实现的正确性。同样基于光子数目的理论公式,对任意光谱进行了分段光子数目的模拟,提升了光谱的应用范围。根据数学的绝对误差理论,创新性地提出了对变色OLED器件的光谱差异性表征的变色能力值概念,采用数学工具进行了算法实现与模拟,为变色OLED器件的设计、构建打下了理论基础。2.研究了新型bis[2-(4-tert-butylphenyl)benzothiazolato-N,C2’]iridium(acetylacetonate)[(t-bt)2Ir(acac)]黄光发光材料在OLED器件内的最优存在形式,并基于其超薄层形态,制备并深入研究了高性能的白光OLED器件。通过采用超薄层、等厚掺杂层、等量掺杂层的制备方式,对(t-bt)2Ir(acac)发光材料在OLED器件中的存在形式进行了细致研究,通过性能比较,分析出超薄层结构不仅具有连续层形成能级凹陷利于载流子聚积的特质,还具有掺杂层高效能量传递的特质,使得器件性能表现优异。通过对(t-bt)2Ir(acac)发光材料的0.5 nm厚度,1 nm厚度和1.5 nm厚度的器件性能比较,分析出1 nm的(t-bt)2Ir(acac)薄层的厚度,在电学方面可以对器件内部空穴载流子和电子载流子比例实现很好的控制,在光学方面还可以对器件内部叁线态激子的自捕获与能量迁移实现很好的调控。通过数学工具的计算,高效白光oled器件展示出最高40.5lm/w的能量效率和最高22.01%的外量子效率,为后期高效白光oled器件的制备提供了结构支持。3.通过改变白光oled器件内间隔层的种类与厚度,实现了具有变色功能的oled器件,并进行了多项光学性能的计算与模拟仿真。创新性地提出激子双向迁移模型和变色能力理论,并进行了变色oled器件的深入理论分析。当设置n,n’-dicarbazolyl-3,5-benzene(mcp)间隔层的厚度为8nm、16nm和24nm时,oled器件表现出了不同的光学特性。对于未加入mcp间隔层的器件和加入8nm的mcp间隔层的器件,激子的受阻能力不强,导致大部分的激子迁移到黄光发光层中,并且发光颜色几乎不变。而对于16nm的mcp间隔层器件,却表现出了优异的变色特性,从低电压的蓝光,变为适度电压下的白光,到高电压下的黄光,颜色变化明显。这是由于恰当厚度的mcp层,可以很好的控制激子在器件内部的分布。对于24nm的mcp间隔层,已经超过了激子扩散长度距离,并不能对激子的迁移进行调控。基于此,本文提出了激子双向迁移模型理论,当激子双向迁移区域处于蓝光发光层与间隔层界面附近时,电压的变动会导致蓝光与黄光的光子数目之比产生剧烈变动,达到变色效果。为了体现变色器件的变色能力,本文创新性的提出并开发了变色能力值的概念与公式,得到了最高的mcp间隔层器件的变色能力值为41.2%。基于五种不同间隔层的最高占有分子轨道能级和叁线态能级,生成的变色能力预估模拟方程对理想的间隔层进行了仿真。最后本工作讨论了器件中激子反跃迁现象与器件性能的模拟关系,为高性能器件的间隔层选取,做了理论铺垫和模型指导。4.通过引入bis[(4,6-difluorophenyl)-pyridinato-n,c2’](picolinate)iridium(iii)(firpic)蓝光磷光染料,利用mcp间隔层厚度的调控手段,进行对(t-bt)2ir(acac)黄光染料和iridium(iii)bis(4’,6’-difluorophenylpyridinato)tetrakis(1-pyrazolyl)borate(fir6)蓝光染料组合的白光oled器件光学颜色修正,得到并系统研究了叁发光层体系的白光oled器件的高稳定性白光光谱特性。首先对基于(t-bt)2ir(acac)黄光染料和fir6蓝光染料的白光oled器件进行深入的光学颜色研究,发现随着电压的增加,激子复合区域,由蓝光发光层向黄光发光层移动。随后,对(t-bt)2ir(acac)黄光染料和firpic蓝光染料的白光oled器件进行研究,发现随着电压的增加,激子复合区域由黄光发光层向蓝光发光层移动。基于以上工作,设计并制备了叁发光层发光体系的白光oled器件,通过mcp间隔层的厚度调整与优化,对器件的载流子与激子进行控制,实现了白光光谱稳定发射的白光oled器件。稳定白光光谱归因于firpic发光光谱的辅助作用,并且当间隔层mCP的厚度为10 nm时,叁发光层器件内部达到了叁线态激子平衡、激子复合区域稳定的状态。该器件从6 V电压增大到14 V电压过程中,CIE色坐标为(0.29?0.01,0.34?0.01),整体电致发光光谱稳定。综上所述,本工作为高效率性能、电控变色应用和高色稳定性的OLED器件研究打下了理论与应用基础。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-10-13)

光学性能发光器件论文开题报告

(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:

有机电致发光器件(Organic light-emitting device,OLED)以其全固态、响应快和可柔性等优异特性,成为21世纪最具发展潜力的固体照明和显示设备。与目前其他传统的器件比较,OLED器件还具有电流驱动、主动发光、超薄厚度、工作环境适应度高和器件可优化程度高等的特点。其中,白光OLED器件由于可以作为面光源、显示的特性,成为目前研发的重点与焦点。但是,目前白光OLED器件中还存在着发光性能不足、器件功能单一和发光颜色易漂移的缺点。针对这些问题,本工作采用超薄发光层结构和两发光层中间设置间隔层结构的方式,提升白光OLED器件性能,实现功能多样化,并且还获得高色稳定性白光发射器件。同时从量子理论入手,对白光OLED器件的光学性能,包括外量子效率,光谱分段模拟和变色能力值进行数学算法实现和模拟仿真,进一步帮助分析与解释高性能特性、多功能特性和高色稳定性特性。本论文的具体内容包括:1.通过光学量子理论以及器件性能参数,对白光OLED器件的光学特性进行计算与仿真,并利用数学工具进行算法实现。基于量子理论的光子能量计算公式,引入OLED器件的电压-亮度特征值,电压-光谱特征值,得到器件发光光子数目。基于该数值,引入OLED器件的电学属性特征值,推导出器件外量子效率的计算公式。由于该计算出的外量子效率通过了与物理器件积分球实际测试值的验证,说明了推导原理与算法实现的正确性。同样基于光子数目的理论公式,对任意光谱进行了分段光子数目的模拟,提升了光谱的应用范围。根据数学的绝对误差理论,创新性地提出了对变色OLED器件的光谱差异性表征的变色能力值概念,采用数学工具进行了算法实现与模拟,为变色OLED器件的设计、构建打下了理论基础。2.研究了新型bis[2-(4-tert-butylphenyl)benzothiazolato-N,C2’]iridium(acetylacetonate)[(t-bt)2Ir(acac)]黄光发光材料在OLED器件内的最优存在形式,并基于其超薄层形态,制备并深入研究了高性能的白光OLED器件。通过采用超薄层、等厚掺杂层、等量掺杂层的制备方式,对(t-bt)2Ir(acac)发光材料在OLED器件中的存在形式进行了细致研究,通过性能比较,分析出超薄层结构不仅具有连续层形成能级凹陷利于载流子聚积的特质,还具有掺杂层高效能量传递的特质,使得器件性能表现优异。通过对(t-bt)2Ir(acac)发光材料的0.5 nm厚度,1 nm厚度和1.5 nm厚度的器件性能比较,分析出1 nm的(t-bt)2Ir(acac)薄层的厚度,在电学方面可以对器件内部空穴载流子和电子载流子比例实现很好的控制,在光学方面还可以对器件内部叁线态激子的自捕获与能量迁移实现很好的调控。通过数学工具的计算,高效白光oled器件展示出最高40.5lm/w的能量效率和最高22.01%的外量子效率,为后期高效白光oled器件的制备提供了结构支持。3.通过改变白光oled器件内间隔层的种类与厚度,实现了具有变色功能的oled器件,并进行了多项光学性能的计算与模拟仿真。创新性地提出激子双向迁移模型和变色能力理论,并进行了变色oled器件的深入理论分析。当设置n,n’-dicarbazolyl-3,5-benzene(mcp)间隔层的厚度为8nm、16nm和24nm时,oled器件表现出了不同的光学特性。对于未加入mcp间隔层的器件和加入8nm的mcp间隔层的器件,激子的受阻能力不强,导致大部分的激子迁移到黄光发光层中,并且发光颜色几乎不变。而对于16nm的mcp间隔层器件,却表现出了优异的变色特性,从低电压的蓝光,变为适度电压下的白光,到高电压下的黄光,颜色变化明显。这是由于恰当厚度的mcp层,可以很好的控制激子在器件内部的分布。对于24nm的mcp间隔层,已经超过了激子扩散长度距离,并不能对激子的迁移进行调控。基于此,本文提出了激子双向迁移模型理论,当激子双向迁移区域处于蓝光发光层与间隔层界面附近时,电压的变动会导致蓝光与黄光的光子数目之比产生剧烈变动,达到变色效果。为了体现变色器件的变色能力,本文创新性的提出并开发了变色能力值的概念与公式,得到了最高的mcp间隔层器件的变色能力值为41.2%。基于五种不同间隔层的最高占有分子轨道能级和叁线态能级,生成的变色能力预估模拟方程对理想的间隔层进行了仿真。最后本工作讨论了器件中激子反跃迁现象与器件性能的模拟关系,为高性能器件的间隔层选取,做了理论铺垫和模型指导。4.通过引入bis[(4,6-difluorophenyl)-pyridinato-n,c2’](picolinate)iridium(iii)(firpic)蓝光磷光染料,利用mcp间隔层厚度的调控手段,进行对(t-bt)2ir(acac)黄光染料和iridium(iii)bis(4’,6’-difluorophenylpyridinato)tetrakis(1-pyrazolyl)borate(fir6)蓝光染料组合的白光oled器件光学颜色修正,得到并系统研究了叁发光层体系的白光oled器件的高稳定性白光光谱特性。首先对基于(t-bt)2ir(acac)黄光染料和fir6蓝光染料的白光oled器件进行深入的光学颜色研究,发现随着电压的增加,激子复合区域,由蓝光发光层向黄光发光层移动。随后,对(t-bt)2ir(acac)黄光染料和firpic蓝光染料的白光oled器件进行研究,发现随着电压的增加,激子复合区域由黄光发光层向蓝光发光层移动。基于以上工作,设计并制备了叁发光层发光体系的白光oled器件,通过mcp间隔层的厚度调整与优化,对器件的载流子与激子进行控制,实现了白光光谱稳定发射的白光oled器件。稳定白光光谱归因于firpic发光光谱的辅助作用,并且当间隔层mCP的厚度为10 nm时,叁发光层器件内部达到了叁线态激子平衡、激子复合区域稳定的状态。该器件从6 V电压增大到14 V电压过程中,CIE色坐标为(0.29?0.01,0.34?0.01),整体电致发光光谱稳定。综上所述,本工作为高效率性能、电控变色应用和高色稳定性的OLED器件研究打下了理论与应用基础。

(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。

光学性能发光器件论文参考文献

[1].黄硕.柔性有机电致发光显示器件结构的光学模拟及性能优化[D].北京交通大学.2017

[2].刘胜强.白光有机电致发光器件的光学仿真与性能研究[D].电子科技大学.2015

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