量子點發(fā)光二極管器件(QLED)由于其顯色性好,色純度高,穩(wěn)定性好等特點而受到廣泛的關(guān)注。量子點(QDs)層作為QLED器件的核心發(fā)光層,又處于這種多層結(jié)構(gòu)器件中的有機-無機界面位置,因此高效、高質(zhì)量的QDs薄膜和圖案的構(gòu)筑對于提高QLED器件性能至關(guān)重要。目前文獻報道的旋涂、轉(zhuǎn)印、打印等量子點結(jié)構(gòu)構(gòu)筑方法通常成本較高、步驟繁瑣,較難形成工業(yè)化制程。因此,發(fā)展一種簡單、高效、低成本的量子點薄膜構(gòu)筑方法是提高QLED器件性能,促進QLED器件實用化快速發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。受中國毛筆(Chinese brush)的可控液體傳輸?shù)膯l(fā),在前人利用兩根毛發(fā)構(gòu)筑納米材料結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,本論文采用動物毛發(fā)纖維陣列引導(dǎo)QDs溶液的可控傳輸,通過三相線控制實現(xiàn)QDs的可控沉積組裝,在基底上印刷均勻且超平滑的微米級QDs圖案及毫米級QDs薄膜,研究纖維陣列對量子點溶液的可控傳輸過程及控制因素,發(fā)展一種基于纖維陣列的可控量子點結(jié)構(gòu)構(gòu)筑方法,并將其應(yīng)用在QLED器件的組裝當(dāng)中。該方法有望成為一種簡單、高效、低成本的量子點結(jié)構(gòu)構(gòu)筑手段,對于促進QLED器件中量子點層結(jié)構(gòu)構(gòu)筑的制程研究具有重要意義。本論文的主要研究內(nèi)容如下:1.纖維浸潤特性以及纖維陣列印刷過程中的傳輸機制研究第二章工作中,首先研究溶劑類型、基底浸潤狀態(tài)、書寫速度、溶液濃度等條件對于書寫結(jié)構(gòu)的影響,獲得合適的結(jié)構(gòu)控制條件。實驗選擇油溶性的量子點有機溶劑,對這些低粘度的有機溶劑進行有關(guān)浸潤特性的探究,研究有機溶劑對纖維浸潤狀態(tài)以及傳輸過程中纖維的浸潤性變化。然后研究不同浸潤性的表面基底上溶液的浸潤狀態(tài),最終選擇正辛烷作為溶劑。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在液體傳輸過程中,有機溶劑正辛烷能夠穩(wěn)定的維持在纖維陣列上,選擇正辛烷作為量子點的溶劑并將移動軸印刷速度控制在3 mm/s時,能夠穩(wěn)定地實現(xiàn)量子點在基底的均勻分布,從而實現(xiàn)較高質(zhì)量QDs薄膜的制備。理論分析以及實驗結(jié)果表明,纖維結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的液體在纖維上受力的動態(tài)平衡,以及不對稱的溶劑揮發(fā)速率導(dǎo)致的流體表面產(chǎn)生的Marangoni流動和拉普拉斯力二者之間的協(xié)同作用促進QDs納米粒子在基底的穩(wěn)定均勻分布,是實現(xiàn)高質(zhì)量QDs結(jié)構(gòu)構(gòu)筑的主要原因。闡明這一機制為簡單高效的調(diào)控QDs結(jié)構(gòu)奠定堅實的基礎(chǔ)。2.纖維陣列直接印刷QDs結(jié)構(gòu)及其在QLED器件中的應(yīng)用在第二章基本搞清纖維陣列書寫過程中液體傳輸機理的基礎(chǔ)上,第三章中,摸索適用于正辛烷溶劑的合適的印刷條件,基于纖維陣列一步制備出高質(zhì)量的量子點薄膜,并將其應(yīng)用于QLED器件構(gòu)筑,并對纖維陣列所構(gòu)筑的QLED器件進行光譜性能表征。結(jié)果表明所構(gòu)筑的紅、綠、藍單色器件均表現(xiàn)出良好的光電性能,紅、綠、藍器件的電流效率分別為26.03,72.38和4.26 cd/A,器件的外部量子效率(EQE)分別為18.96,17.4和6.2%。在此基礎(chǔ)上,為了進一步擴展該書寫方法的應(yīng)用范圍,通過對纖維陣列的改進,制備40μm—190μm寬度變化的陣列結(jié)構(gòu)量子點圖案,并進行多種結(jié)構(gòu)圖案的印刷,比如圓形、正方形、波浪線、三角形等圖案,表明該方法在圖案構(gòu)筑方面具有巨大前景。這些圖案化結(jié)構(gòu)的可控構(gòu)筑為多色、復(fù)雜圖案的構(gòu)筑提供良好的實驗基礎(chǔ)�；诶w維陣列的QDs可控結(jié)構(gòu)構(gòu)筑方法有望發(fā)展成為一種簡單高效、低成本的QDs結(jié)構(gòu)構(gòu)筑手段,在QLED器件制程研究中取得更廣泛的應(yīng)用。
【學(xué)位單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TB383.1
【部分圖文】：

第一章 緒論第一章 緒論言類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，它與能源和信息被稱作現(xiàn)代文明著人類歷史文明的推進而不斷發(fā)展，歷史學(xué)家根據(jù)不同時代的材時代劃分，從遠古的石器時代到現(xiàn)在的電子信息等新材料時代，在通過合成、組合等方式制備的功能多樣的復(fù)雜材料。納米材料息、能源、環(huán)境、生命科學(xué)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，納米科學(xué)和技術(shù)的的進步。

圖 1-2 接觸角的定義大小可直觀地反應(yīng)出液體對固體的浸潤程度。通常用接體表面的浸潤狀態(tài)[23, 25, 26]：首先是兩個極端角度，當(dāng)接而當(dāng)接觸角θ=180°時，為完全不浸潤狀態(tài)。以接觸角液體表現(xiàn)為親表面；當(dāng) 90°＜θ＜180°時，液體表現(xiàn)為疏固體表面為超親表面；當(dāng)θ＞150°時，認(rèn)為固體表面為生活生產(chǎn)以及科研工作中均有非常重要的應(yīng)用，比如研，制作耐臟防水的材料；紫色包菜超親農(nóng)藥表面提高藥者認(rèn)為，親水和疏水的接觸角界限應(yīng)被定義在約 65°，角范圍[29]。導(dǎo)出以光滑的理想化的表面為前提，理想化的表面是不表面的粗糙度對于液體浸潤性的影響。因此通過對 YouCassie 模型解釋非理想表面的浸潤性質(zhì)，如圖 1-3 所示

觸角的大小可直觀地反應(yīng)出液體對固體的浸潤程度。通常用接觸角體對固體表面的浸潤狀態(tài)[23, 25, 26]：首先是兩個極端角度，當(dāng)接觸角狀態(tài)，而當(dāng)接觸角θ=180°時，為完全不浸潤狀態(tài)。以接觸角 90°為0°時，液體表現(xiàn)為親表面；當(dāng) 90°＜θ＜180°時，液體表現(xiàn)為疏表面。認(rèn)為固體表面為超親表面；當(dāng)θ＞150°時，認(rèn)為固體表面為超疏表表面在生活生產(chǎn)以及科研工作中均有非常重要的應(yīng)用，比如研究超潔行為，制作耐臟防水的材料；紫色包菜超親農(nóng)藥表面提高藥物作研究者認(rèn)為，親水和疏水的接觸角界限應(yīng)被定義在約 65°，這一的接觸角范圍[29]。程的導(dǎo)出以光滑的理想化的表面為前提，理想化的表面是不存在要考慮表面的粗糙度對于液體浸潤性的影響。因此通過對 Young 方型和 Cassie 模型解釋非理想表面的浸潤性質(zhì)，如圖 1-3 所示 Wenz型[22, 31-34]。
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本文編號：2889828