OLED中空穴传输层NPB薄膜的结晶化行为研究

近年来，虽然有机电致发光材料和有机电致发光器件得到了广泛的研究，然而贯穿整个有机电致发光研究主线的稳定性问题仍是一个重要的议题。作为发光器件的主要组成部分，有机小分子薄膜的性能不仅由组成分子结构决定，而且还受到自身形态结构的制约。要解决有机材料的热稳定性问题，材料薄膜的形态结构是一个重要的影响因素。弄清有机小分子薄膜的形态结构和性能间的相互关系对于进一步提高器件性能（效率和寿命）是十分必要的。有机分子的热不稳定性表现在形态结构上主要是由非晶态到结晶态的转变，从而引起器件性能的不稳定。所以本文详细研究了一种典型的半晶性有机分子薄膜（同时也是最经常使用的有机小分子空穴传输材料之一）-NPB薄膜的结晶化相转变，分别从均相成核结晶化相转变和异相成核结晶化相转变两个角度来阐述。本文通过AFM、PLM、X射线衍射、DSC等实验方法和研究手段表征了NPB薄膜由非晶态到结晶态的相态转化，并从热力学上进行了分析。同时结合了实际OLED器件中的应用。本论文研究表明NPB分子是一种典型的半晶性小分子，非晶与结晶两种状态的并存导致热力学上的不稳定。本论文详细研究了NPB薄膜的均相成核结晶化相转变和异相成核结晶化相转变，并指出半晶性的NPB分子薄膜的均相成核结晶化存在一个临界结晶厚度，当薄膜厚度超过临界结晶厚度时才能发生结晶。并且临界结晶厚度的大小与基底温度有关。而NPB薄膜的异相成核结晶化转变则由于异核的引入结晶能的降低相对来说容易许多。本论文首次从理论角度归纳提出了均相成核结晶老化机制和异相成核结晶老化机制两种关系到OLED器件稳定性（老化问题）的机制。是为数不多的从薄膜形态角度来研究器件稳定性的一篇文章，对从材料化学角度深入理解OLED器件稳定性有着重要的意义。