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聚(3,4-二氧乙基噻吩)是一种重要的导电聚合物,经PSS掺杂的PEDOT:PSS溶液稳定性好,并且具有卓越的光学以及电学性质,并且PEDOT:PSS可以制作柔性器件电极,PEDOT:PSS制备的薄膜透过性好,可以实现器件发光从正反面一起透过。本文主要研究了导电聚合物PEDOT:PSS在光电子器件中的应用,主要包括:
1:首先对PEDOT:PSS的导电性进行了研究,并且通过掺杂多种有机醇类使PEDOT:PSS的导电率得到不同程度的提升,在实验中我们发现:由二甲基亚砜(DMSO)掺杂的PEDOT:PSS混合溶液制作的薄膜导电率最高,使PEDOT:PSS从0.33s/cm提高到60.6s/cm。最后我们选取了二甲基亚砜(DMSO)作为最后的掺杂物,来进一步制作发光器件的电极。
2:制备了D-PEDOT(经过DMSO掺杂后的PEDOT)为阳极,ITO为阴极的聚合物发光二极管。结构为:D-PEDOT/Ti02/MEH-PPV/ITO。在试样中我们使用MEH-PPV作为发光层。并且制作了相同结构的Al电极的发光二极管器件。对两种器件的发光性能,PEDOT作电极的器件发光亮度为30cd/m2,发光效率为0.015cd/A。Al做电极的器件发亮度为220cd/m2,发光效率为0.021cd/A。从中我们可以发现PEDOT做电极的OLED器件相比传统的Al做电极的器件性能比较差,我们分析了造成这种差异的可能原因:D-PEDOT导电率虽然提高了但是比ITO还低很多及ITO的功函数较高,从ITO向负极注入电子比较困难。基于这种原因我们又制作了对电极的功函数要求不高的OLEC器件。
3:以PEDOT:PSS为电极制备了有机发光电化学池(LEC)。由于OLEC与OLED的发光机理的不同,使得LEC对电极的功函数匹配要求不严格,我们制备出ITO/MEHPPV+PEO+LiCF3S03/Ti02/D-PEDOT结构的LEC器件,最高发光亮度为450cd/m2,发光效率为0.43cd/A。并且与同样结构的OLED器件做了对比。器件的发光性能明显提高。