本文關鍵詞：基于ZnO做電子傳輸層的白光量子點LED研究

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【摘要】：膠體量子點(Colloidal Quantum Dots,簡稱QDs)具有熒光效率高、半波長窄、可隨尺寸調整波長等優(yōu)點,有望成為下一代LED器件的核心發(fā)光材料。目前,國內外對基于電致發(fā)光的量子點器件(QD-LEDs)研究剛剛起步,對白光器件的研究比較少。本論文采用CdSe/ZnS紅光、CdSe/ZnS綠光量子點作為發(fā)光層,制備了結構為ITO/TPD:PVK/QDs+PEDOT/ZnO/LiF/Al的量子點發(fā)光器件,其PEDOT:PSS作為兩層量子點之間的隔離層,ZnO作為電子傳輸層。進而對器件的電致發(fā)光性能做了測試。主要工作如下：首先,研究了ITO表面處理方法不同時對器件性能的影響。實驗發(fā)現(xiàn)經(jīng)體積比為5：1：1的去離子水、氨水、雙氧水的混合溶液浸泡后,可提高ITO的表面功函數(shù),降低器件的開啟電壓。實驗中經(jīng)處理后的器件開啟電壓減少了22%。其次,利用溶膠凝膠法制備了ZnO膠體并將其作為器件的電子傳輸層,采用全旋涂的方式制備了多層量子點白光LED,其中發(fā)光層采用不同顏色量子點層之間添加隔離層的結構,避免了各層量子點之間的互相干擾。探討了TPD與PVK的質量比以及量子點濃度等工藝參數(shù)對器件性能的影響。研究結果顯示當TPD和PVK的質量比為5：1,量子點濃度為1.0mg/ml,旋涂ZnO膠體做電子傳輸層時制備的器件發(fā)光效果最好,在電壓15V時發(fā)光亮度達到了1500cd/m2,色坐標為(0.3819,0.4025),顯色指數(shù)93.5。在此基礎上,進一步利用濕法刻蝕使器件發(fā)光部分圖形化,實現(xiàn)了特定字母發(fā)光的效果。最后,探討了碳納米管替代ITO作為器件陽極的可行性。采用旋涂和真空蒸鍍工藝制備了結構為CNT-TCFs/TPD:PVK/QDs/Alq3/LiF/Al的器件,通過調節(jié)量子點層的厚度可以出射白光。實驗發(fā)現(xiàn),器件的電流密度會隨著量子點層的厚度的減小而增大,發(fā)光亮度也隨之增加。同時,CNT-TCFs的表面經(jīng)過TPD:PVK修飾后,大大的改善了其表面平整性,從而提高了器件發(fā)光性能。當TPD與PVK的質量比為1：1時,器件的發(fā)光效果最好。
【關鍵詞】：量子點LED 碳納米管 白光LED 量子點 ZnO
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN312.8
【目錄】：

• 學位論文的主要創(chuàng)新點3-4
• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-16
• 1.1 引言8-9
• 1.2 量子點簡介9-14
• 1.2.1 量子限制效應9-10
• 1.2.2 量子點的分類10-11
• 1.2.3 量子點的發(fā)光原理和發(fā)光特性11-12
• 1.2.4 量子點發(fā)光器件的研究進展12-13
• 1.2.5 量子點在其他領域的應用13-14
• 1.3 本論文主要研究內容14-16
• 第二章 量子點LED及白光LED原理16-30
• 2.1 量子點LED簡介16-22
• 2.1.1 量子點LED的結構16-17
• 2.1.2 量子點LED的工作機理17-18
• 2.1.3 量子點LED的分類18-22
• 2.2 白光LED實現(xiàn)方式22-25
• 2.2.1 商用白光LED簡介23-24
• 2.2.2 白光量子點LED24-25
• 2.3 光品質的衡量25-28
• 2.3.1 亮度25
• 2.3.2 光效25-26
• 2.3.3 色溫26
• 2.3.4 色度26-27
• 2.3.5 顯色性27-28
• 2.4 本章小結28-30
• 第三章 納米ZnO薄膜的應用及制備30-36
• 3.1 納米ZnO薄膜的應用30-32
• 3.1.1 未來應用的展望31-32
• 3.2 納米ZnO薄膜的制備32-33
• 3.3 溶膠凝膠法制備ZnO膠體33-35
• 3.3.1 配制方案33-34
• 3.3.2 溶膠凝膠法的優(yōu)點與缺點34-35
• 3.4 本章小結35-36
• 第四章 基于ZnO電子傳輸層的白光量子點LED的制備36-50
• 4.1 實驗原料和實驗器材37-38
• 4.2 單色光量子點LED器件的制備38-39
• 4.3 器件結構的優(yōu)化39-45
• 4.3.1 ITO表面處理對器件的影響40
• 4.3.2 TPD的厚度對器件的影響40-43
• 4.3.3 量子點層厚度對器件的影響43
• 4.3.4 ZnO層對器件的影響43-45
• 4.4 白光量子點LED的制備45-46
• 4.5 圖形化刻蝕的探討46-48
• 4.6 本章小結48-50
• 第五章 碳納米管導電薄膜陽極制備白光量子點LED器件50-56
• 5.1 CNTs做陽極的白光量子點LED器件的制備50-53
• 5.1.1 碳納米管透明導電薄膜的制備51-52
• 5.1.2 出射白光的實現(xiàn)方式52-53
• 5.2 CNT-TCFs表面形貌表征53-54
• 5.3 量子點的濃度對器件的影響54-55
• 5.4 CNT-TCFs白光器件最優(yōu)數(shù)據(jù)55
• 5.5 本章小結55-56
• 第六章 總結與展望56-58
• 6.1 總結56-57
• 6.2 展望57-58
• 參考文獻58-62
• 發(fā)表論文和參加科研情況62-64
• 致謝64

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