發(fā)布時間：2018-02-28 11:47

  本文關鍵詞： 配體交換 量子點 發(fā)光二極管 氧化鉬　出處：《河南大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：膠體量子點(colloidal quantum dots,簡稱CQDs)相對于有機發(fā)光染料和無機熒光粉具有顯著優(yōu)勢,如其本身具有的較寬的吸收范圍、高的熒光量子效率、優(yōu)異的光學和化學穩(wěn)定性、窄的發(fā)射帶寬、發(fā)射波長簡單可調(diào)等出色光學特性,使得其在光電、光伏和生物標記等領域具有廣泛的應用空間,尤其是在發(fā)光二極管方面的應用,量子點發(fā)光二極管將會引領顯示屏和固態(tài)照明行業(yè)新一代產(chǎn)品的開發(fā)�，F(xiàn)有量子點基的發(fā)光二極管(QLEDs)多采用溶液中直接合成出來的包覆長鏈有機配體的量子點作為發(fā)光層,遺憾的是這些長鏈配體一方面形成有機絕緣層降低導電能力、增大電荷注入勢壘,另一方面還會增大量子點與電荷傳輸材料間距,降低激子能量轉(zhuǎn)移的效率,以上兩個方面均不利于QLEDs性能的提高。此外,QLEDs一般采用有機半導體材料PEDOT:PSS作為空穴注入層,這種材料雖然導電能力很好但易吸濕氧化、穩(wěn)定性差且可以腐蝕ITO電極,極大地影響了器件的壽命。本論文則針對以上所述的兩方面問題開展了研究。針對量子點表面包覆長鏈配體對QLEDs性能的影響問題,我們選取高熒光量子產(chǎn)率(QY)的藍色Zn Cd Se/Zn Se/Zn Se S/Zn S核殼量子點,使用短鏈的正辛硫醇(OT)配體通過配體交換替換掉量子點表面原有的長鏈油酸(OA)配體,利用傅里葉紅外光譜儀、透射電鏡(TEM)和動態(tài)光散射儀(DLS)驗證配體交換結(jié)果。然后把交換成功后的量子點作為發(fā)光層構(gòu)建了QLEDs并進行了測試。器件表現(xiàn)出了較佳的性能,最大亮度為11600 cd/m2、峰值電流效率為2.38 cd/A、最高外量子效率(external quantum efficiency,EQE)為4.6%,并且電致光譜(EL)隨著電壓的升高并沒有出現(xiàn)紅移和半峰寬(FWHM)變寬的現(xiàn)象,EL與熒光光譜(PL)也具有較好的匹配性。針對有機半導體材料PEDOT:PSS作為空穴注入材料存在的問題,我們引入了導電性好、性質(zhì)較為穩(wěn)定的氧化鉬(Mo O3)作為空穴注入層。我們通過溶液法合成出來了尺寸分布較窄、分散性較好的Mo O3納米顆粒,使用了X射線粉末衍射儀(XRD)、X射線光電子能譜儀(XPS)和TEM對Mo O3樣品進行了表征。接下來我們使用Mo O3作為空穴注入層構(gòu)建了QLED。通過測試發(fā)現(xiàn),相對于傳統(tǒng)單純使用PEDOT:PSS作為空穴注入層的對比器件,以Mo O3作為空穴注入層的QLED的亮度、效率等均有一定程度的改善,最大亮度達到21160 cd/m2、電流效率為2.45 cd/A、開啟電壓為2.2 V。此外,器件在連續(xù)通電測試下具有較好的穩(wěn)定性且相對對比器件壽命提高了四倍以上。
[Abstract]:Colloidal quantum Dots (CQDs) have significant advantages over organic luminescent dyes and inorganic phosphors, such as their wide absorption range, high fluorescence quantum efficiency, excellent optical and chemical stability, narrow emission bandwidth. The excellent optical properties, such as simple and adjustable emission wavelength, make it have a wide range of applications in the fields of photoelectricity, photovoltaic and biomarker, especially in the field of light-emitting diodes. Quantum dot light emitting diodes (QDDs) will lead the development of a new generation of products in the field of display screen and solid-state lighting. The existing QD-based LEDs often use quantum dots coated with long chain organic ligands directly in solution as the luminescent layer. Unfortunately, on the one hand, these long-chain ligands form an organic insulating layer to reduce the conductivity and increase the charge injection barrier, on the other hand, they also increase the distance between the quantum dots and the charge transport materials, and reduce the efficiency of exciton energy transfer. The above two aspects are not conducive to the improvement of QLEDs performance. In addition, the organic semiconductor material PEDOT:PSS is generally used as the hole implantation layer. Although the material has good conductivity, it is easy to absorb moisture and oxidize, and its stability is poor and can corrode the ITO electrode. The lifetime of the device is greatly affected. In this paper, two problems mentioned above are studied. The effect of long chain ligand coated on the surface of quantum dots on the performance of QLEDs is discussed. The blue Zn CD Se/Zn Se/Zn se / Zn S core-shell quantum dots with high fluorescence quantum yield (QYY) were selected. The short chain n-octylmercaptan (OTO) ligand was used to replace the original long chain oleic acid (OAC) ligand on the surface of quantum dots by ligand exchange, and Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was used. Transmission electron microscopy (TEM) and dynamic light scattering (DLS) were used to verify the ligand exchange results. Then QLEDs was constructed and tested by using the successfully exchanged quantum dots as the luminescent layer. The maximum luminance is 11600 CD / m ~ 2, the peak current efficiency is 2.38 CD / A, the external quantum efficiency EQE is 4.6, and the electroluminescence spectrum (ELL) is not red shift and half peak width FWHM broadening with the increase of voltage. Good matching. In view of the problem of the organic semiconductor material PEDOT:PSS as the hole injection material, Moo _ 3 nanoparticles with narrow size distribution and good dispersion were synthesized by solution method. The samples of MoO3 were characterized by X-ray powder diffractometer (XRDX) and TEM. Then we used MoO3 as a hole injection layer to construct QLED. Compared with the conventional contrast devices using PEDOT:PSS as the hole injection layer, the brightness and efficiency of the QLED implanted with MoO3 as the hole implantation layer have been improved to some extent. The maximum brightness is 21160 cd/ m2, the current efficiency is 2.45 cd/ / A, the opening voltage is 2.2V. The device has good stability under continuous electrification test and the relative lifetime of the device is increased by more than four times.
【學位授予單位】：河南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN312.8;O471.1

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本文編號：1547190