綠色CdSe@ZnS合金量子點的制備及其在發(fā)光二極管中的應(yīng)用.pdf

1、隨著對顯示器件的色彩要求越來越高，量子點作為納米發(fā)光材料由于其寬吸收、窄發(fā)射和光譜連續(xù)可調(diào)等優(yōu)異的光學性質(zhì)，使其在發(fā)光和顯示等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
　　量子點發(fā)光二極管（QLEDs）作為新一代的顯示技術(shù)，具有高色純、寬色域和高穩(wěn)定性等諸多優(yōu)勢而引起研究者的廣泛關(guān)注。經(jīng)過二十多年的發(fā)展，從最初的效率低、穩(wěn)定性差，逐步發(fā)展到效率和穩(wěn)定性都接近商業(yè)化的應(yīng)用標準。紅、綠、藍單色 QLEDs器件的最高外量子效率分別達到20.5％、16.

2、5%和12.4%，相應(yīng)的最長器件壽命分別達到300000 h、480000 h和1000 h。量子點作為QLEDs的發(fā)光材料，其熒光量子產(chǎn)率、化學元素梯度分布和粒徑大小等都會影響 QLEDs器件的性能。深入研究量子點的光物理與光化學過程提高合成量子點的質(zhì)量，是構(gòu)筑高性能 QLEDs器件的關(guān)鍵，是實現(xiàn)下一代平面顯示技術(shù)和固態(tài)照明的基礎(chǔ)。
　　本文通過合成梯度合金結(jié)構(gòu)量子點，研究了其熒光穩(wěn)定性和粒徑變化對 QLEDs器件性能的影響。通

3、過一鍋法熱注入的方式合成了高熒光量子產(chǎn)率、不同粒徑尺寸和發(fā)射光譜可調(diào)的綠色合金結(jié)構(gòu)CdSe@ZnS量子點，研究了紫外光、水處理量子點對其熒光穩(wěn)定性的影響，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過優(yōu)化合成的合金結(jié)構(gòu) CdSe@ZnS量子點具有熒光增強作用。對QLEDs器件性能研究表明：合適粒徑大小的量子點有利于器件效率和穩(wěn)定性的提高，同時對量子點進行紫外光-水共處理使得其熒光增強，使QLEDs器件的效率有較大幅度的提升。具體開展了以下三部分研究工作：
　?。?）綠

4、色合金結(jié)構(gòu)CdSe@ZnS量子點的合成及其性能研究
　　為了研究有機金屬鹽的有機基團對量子點合成的影響，我們使用過渡金屬氧化物CdO和ZnO作為陽離子前驅(qū)體材料，合成了合金結(jié)構(gòu)的CdSe@ZnS量子點。研究結(jié)果表明：使用單一油酸配體合成的量子點熒光穩(wěn)定性較差，易受到環(huán)境變化的影響，如水氧或光照條件下量子點熒光淬滅較為嚴重，不利于下一步應(yīng)用。同時也說明在單一配體合成合金結(jié)構(gòu)量子點在合成過程中，由于前驅(qū)體活性的不協(xié)調(diào)會導(dǎo)致合成過程量子

5、點的元素梯度分布不均一，導(dǎo)致其晶格扭曲，也使在清洗量子點的過程中其表面配體容易脫附，從而使得其熒光量子產(chǎn)率下降。
　?。?）乙酸調(diào)控合金結(jié)構(gòu)CdSe@ZnS量子點的合成及其熒光穩(wěn)定性
　　研究了短鏈有機酸乙酸作為輔助配體對合成量子點的光學性質(zhì)的影響。研究結(jié)果表明：乙酸的引入有效的調(diào)節(jié)了陰陽離子反應(yīng)活性，調(diào)控量子點粒徑分布和熒光穩(wěn)定性。乙酸濃度為0.1 mmol/ml時有助于合成高熒光穩(wěn)定性的合金結(jié)構(gòu)CdSe@ZnS量子點，通

6、過紫外光-水處理后表現(xiàn)出熒光增強特性，是因為在紫外光照射下發(fā)生的光物理和光化學過程導(dǎo)致量子點的部分缺陷能級的禁錮或消失，從而使量子點熒光增強并提高熒光量子產(chǎn)率。優(yōu)化量子點合成過程使其在水氧環(huán)境下能夠保持較高的熒光穩(wěn)定性。
　　（3）不同粒徑的CdSe@ZnS/ZnS合金量子點在QLEDs中的應(yīng)用
　　優(yōu)化合成了綠光合金結(jié)構(gòu)的CdSe@ZnS量子點，并對其包覆不同厚度的ZnS殼層后，合成了不同粒徑的CdSe@ZnS/ZnS量子

7、點，并將其應(yīng)用在QLEDs器件中，研究了包覆不同厚度ZnS殼層前后的量子點發(fā)光效率和穩(wěn)定性變化。研究結(jié)果表明：隨著量子點粒徑的變化QLEDs器件的效率和穩(wěn)定性逐步提高，當CdSe@ZnS/ZnS量子點的粒徑為12.8 nm時，QLEDs器件最大電流效率達到50.6 cd/A、最大外量子效率12.16%；通過相應(yīng)的紫外光-水后處理提高其熒光量子產(chǎn)率，經(jīng)過后處理的量子點應(yīng)用在QLEDs器件中其最大電流效率值提高到65.7 cd/A、最大外量