發(fā)布時(shí)間：2020-07-24 06:46

【摘要】：量子點(diǎn)發(fā)光二極管(Quantum dot light emitting diodes,QLED)由于其在可見(jiàn)光范圍內(nèi)發(fā)射波長(zhǎng)可調(diào)、窄半峰寬、高亮度、可溶液法制備等優(yōu)勢(shì)受到極大的關(guān)注,其在下一代平板顯示和固態(tài)照明等領(lǐng)域顯示了極大的應(yīng)用潛力。常規(guī)的QLED器件構(gòu)筑中最常采用的陽(yáng)極材料是錫摻雜氧化銦(ITO),由于其原材料稀缺且有毒,使生產(chǎn)成本極大提高,也限制大規(guī)模的制備,因此人們逐漸開(kāi)始關(guān)注其它的透明導(dǎo)電薄膜。除銀納米線(xiàn)、石墨烯、碳納米管等適用于柔性器件的電極外,透明導(dǎo)電氧化物(TCO)薄膜同樣也引起了人們極大的興趣。在這些TCO中,鋁摻雜氧化鋅(AZO)憑借功函數(shù)高、原材料廉價(jià)、無(wú)毒等優(yōu)勢(shì),逐漸脫穎而出。但這種具有高功函的AZO導(dǎo)電薄膜作為電極構(gòu)筑QLED器件時(shí),本身存在的表面粗糙度偏大會(huì)產(chǎn)生較大的漏電流,影響器件性能。本論文的研究工作主要是采用磁控濺射的方法制備AZO透明導(dǎo)電薄膜作為陽(yáng)極構(gòu)筑QLED器件。通過(guò)調(diào)控濺射壓強(qiáng)提高AZO薄膜的平整度,進(jìn)而降低整個(gè)器件的漏電流。另外,AZO薄膜具有的高功函會(huì)降低空穴注入勢(shì)壘,有利于提高空穴的注入效率,使器件中載流子注入更加平衡。詳細(xì)的研究工作可分為以下三個(gè)方面:(1)通過(guò)磁控濺射法制備鋁摻雜氧化鋅透明導(dǎo)電薄膜首先通過(guò)研究不同濺射功率對(duì)AZO薄膜的結(jié)晶性、形貌和光電性質(zhì)的影響,結(jié)果表明當(dāng)濺射功率為125 W時(shí),AZO薄膜具有高透過(guò)率、高導(dǎo)電性,滿(mǎn)足作為透明電極的需求。在此功率下,探究濺射壓強(qiáng)對(duì)AZO薄膜表面形貌和光電性質(zhì)等的影響。結(jié)果表明隨著濺射壓強(qiáng)的變化(2.5 mTorr-0.5 mTorr),薄膜的結(jié)晶性和導(dǎo)電性變化不明顯:薄膜的方阻均低于20Ω/□,晶粒沿(002)方向擇優(yōu)取向生長(zhǎng)。同時(shí)AZO薄膜的表面粗糙度從5.25 nm降低到2.32 nm,且AZO薄膜的功函數(shù)為5.03 eV左右。(2)AZO透明導(dǎo)電薄膜作為陽(yáng)極在綠色QLED器件中的應(yīng)用不同濺射功率制備的AZO薄膜作為陽(yáng)極構(gòu)筑QLED器件,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)AZO薄膜濺射功率為125 W時(shí)器件性能最佳,更大濺射功率制備的AZO薄膜會(huì)引起器件較大的漏電流,進(jìn)而引起器件效率的下降。不同濺射壓強(qiáng)制備的AZO薄膜構(gòu)筑的QLED器件實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)AZO薄膜的濺射壓強(qiáng)為1.0 mTorr時(shí),器件性能最佳,優(yōu)化后器件的最大亮度為102500 cd/m~2、最大電流效率為51.75 cd/A、最大外部量子效率(EQE_(max))為12.94%;且器件重復(fù)性良好。結(jié)合不同濺射壓強(qiáng)下AZO/PEDOT:PSS層和AZO/PEDOT:PSS/TFB層薄膜的成膜性,單載流子器件J-V特性曲線(xiàn)分析:相比于其他條件,當(dāng)AZO薄膜濺射壓強(qiáng)為1.0 mTorr時(shí),器件中電子-空穴注入更平衡。(3)V_2O_5作為空穴注入材料在綠色QLED器件中的應(yīng)用在QLED器件中引入無(wú)機(jī)金屬氧化物V_2O_5,首先設(shè)計(jì)具有三種不同空穴注入層結(jié)構(gòu)的器件:V_2O_5、V_2O_5/PEDOT:PSS和V_2O_5-PEDOT:PSS。結(jié)合V_2O_5和PEDOT:PSS能級(jí)位置,V_2O_5-PEDOT:PSS混合空穴注入層構(gòu)筑的器件空穴注入勢(shì)壘最低,器件效率最佳。在此基礎(chǔ)上,優(yōu)化V_2O_5-PEDOT:PSS層的混合比例、紫外臭氧時(shí)間、厚度以及其它各功能層的厚度后,器件最大亮度、電流效率、EQE_(max)分別達(dá)到98300 cd/m~2、55.53 cd/A、13.85%。引入V_2O_5后器件的壽命相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)器件提高了3倍左右,達(dá)到9051 h,并且器件重復(fù)性良好。同時(shí),由于V_2O_5的引入也解決了基于AZO電極QLED器件中空穴注入效率過(guò)高而造成的載流子不平衡的問(wèn)題。
【學(xué)位授予單位】：河南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TN312.8
【圖文】：

圖 1-1 (a) QLED 器件結(jié)構(gòu)示意圖；(b) QLED 器件的工作機(jī)制圖[23]1.2.2 QLED 的發(fā)展歷程自從 1994 年首次構(gòu)筑硒化鎘(CdSe)量子點(diǎn)發(fā)光二極管以來(lái)[1]，QLED 器件得到發(fā)展。目前，關(guān)于 QLED 器件的研究方向包括很多，如：量子點(diǎn)合成方法、結(jié)

但開(kāi)創(chuàng)了無(wú)機(jī)電子傳輸材料的研ian 等人[16]第一次將無(wú)機(jī)金屬氧化物氧,4-乙烯二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸鹽)和 P過(guò)溶液法構(gòu)筑了紅、綠、藍(lán)(R、G、B)三色-2 所示。RGB 三色 QLED 器件的亮度同8000 cd/m2、4200 cd/m2。由于 ZnO 納米大的提升。此后，ZnO 納米顆粒被廣泛機(jī)、有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化 CTL 器件，結(jié)果表能得到了迅速的發(fā)展。這種有機(jī)-無(wú)機(jī)雜定性和有機(jī)空穴傳輸材料相對(duì)較好的成

1-3 (a) 多種空穴傳輸材料 QLED 器件能級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖[52]；(b) WO3/PEDOT:PSS 作為空穴傳輸QLED 能級(jí)結(jié)構(gòu)示意圖[53]為了提高空穴注入、傳輸效率，除上述構(gòu)筑階梯化空穴注入勢(shì)壘，提高空穴注入外，也有科研工作者引入電極修飾材料，調(diào)控 ITO 電極功函數(shù)，以實(shí)現(xiàn)載流子注入。2017 年，Liang 團(tuán)隊(duì)[55]在器件中引入電極修飾材料乙氧基化聚乙烯亞

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本文編號(hào)：2768470