基于CdSSe-ZnS量子點的QLED器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化及性能研究.pdf

1、基于溶液法制備的核殼結(jié)構(gòu)量子點（Quantum Dot，QD）具有獨特的性能:相比于有機發(fā)光材料，其具有耐水氧穩(wěn)定性好、發(fā)光色純度高、發(fā)光效率高、發(fā)光光譜隨量子點尺寸可調(diào)控等特征，成為近年來平板顯示行業(yè)研究的熱點。以量子點作發(fā)光層的量子點發(fā)光二極管(Quantum Dot Light-Emitting Diodes，QD-LED)相比于有機電致發(fā)光二極管(Organic Light-Emitting Diodes，OLED)具有更低的功

2、耗、更長的壽命、更低廉的制造成本，很有希望成為下一代平板顯示技術(shù)。但是由于當前的研究尚處于初級階段，很多性能問題亟需解決，如:器件發(fā)光效率低、亮度不理想、壽命短等，本文主要通過以下方法提高量子點發(fā)光器件的性能。具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)在器件中引入無機半導體傳輸材料納米ZnMgO和納米ZnO，以納米ZnMgO和納米ZnO作電子傳輸層，全溶液法制備了量子點發(fā)光器件(a:ITO/PEDOT∶PSS/PVK/QD/ZnO/Al,b:

3、ITO/PEDOT∶PSS/PVK/QD/ZnMgO/Al)。通過測試兩組器件的電流-電壓-亮度-發(fā)光光譜分析了納米ZnMgO和納米ZnO作電子傳輸層對量子點發(fā)光器件影響。結(jié)果表明:納米ZnMgO相對于納米ZnO電子遷移率更高，且與量子點能帶之間的注入勢壘更低，這可以使電子更高效的注入，因此納米ZnMgO器件的性能要優(yōu)于納米ZnO器件的性能。納米ZnMgO器件亮度高達1722cd/m2，啟亮電壓為1.9V，電流效率為4.36cd/A，器

4、件的電壓承受能力更強，9V時器件才發(fā)生擊穿猝滅。實驗中創(chuàng)新性的將納米ZnMgO應用在QLED器件上，對優(yōu)化器件性能有重要意義。
　　(2)量子點發(fā)光二極管中發(fā)光層制備的工藝條件會影響器件的性能和穩(wěn)定性，實驗中對其進行探索和優(yōu)化。首先系統(tǒng)分析了量子點的膜層厚度對量子點薄膜形貌及器件光電性能的影響，結(jié)果表明:量子點層厚度在16nm和12nm時，量子點的團聚現(xiàn)象嚴重;隨著量子點層厚度的降低，薄膜表面粗糙度也隨著降低，同時量子點的團聚現(xiàn)象

5、減弱;當量子點層厚度與量子點粒徑(約為10nm)相當時，量子點呈單層排列且團聚現(xiàn)象消失;當量子點厚度低于10nm時，薄膜出現(xiàn)孔洞缺陷。器件的光電性能測試結(jié)果顯示:10nm厚度的發(fā)光層器件性能最優(yōu)，其具有最低的啟亮電壓2.1V，最高的亮度1782cd/m2。其次分析了量子點薄膜制備過程中退火溫度對量子點及器件性能的影響。熱重分析結(jié)果表明:量子點在由溫度120℃升高到160℃時，引起量子點表面絕緣配體的脫落，量子點重量不斷減小;退火溫度為1

6、60℃時，此時器件性能最高:亮度為1622cd/m2，啟亮電壓僅為2.0V;在溫度超過160℃時，量子點重量迅速降低，由于配體的大量脫落，降低了其量子產(chǎn)率，因此器件的性能降低。
　　(3)實驗中使用的基礎器件結(jié)構(gòu)（ITO/PEDOT∶PSS/PVK/QD/ZnMgO/Al），經(jīng)測試是電子富余型器件。通過提高器件的空穴注入能力來提升器件性能，使用甲醇溶液對PEDOT∶PSS薄膜進行處理，原子力顯微鏡測試結(jié)果表明:經(jīng)甲醇處理的PEDO