量子点发光二极管效率提升关键因素的研究和器件制备
发布时间：2020-12-27 16:46
量子点发光二极管（QLED）凭借其高饱和度以及高白光显色指数在平板显示及固态照明领域掀起一股新的研究热潮。其中量子点（QDs）发光层可以通过改变其尺寸大小以调节发光波长,从而实现可见光全波段的发射。同时由于器件中各功能层可以利用溶液法制备,如旋涂、喷墨打印等手段,有助于实现大规模的器件制备,降低了器件制备的成本。因此QLED器件已经成为照明和显示技术发展的重要方向。但是,目前QLED器件亟待解决的问题主要有器件的效率、生产成本和工作寿命等,它们使得器件距离实际应用仍有一段距离。其中电荷注入不平衡以及量子点相邻的金属氧化物对量子点激子的猝灭作用等是影响QLED器件性能的关键因素。本文主要基于CdSe/ZnS量子点制备的QLED器件,针对影响QLED器件性能的关键因素,通过材料改进以及器件结构优化以提高器件性能,最终实现高效单色光QLED原型器件。此外,本论文还通过局域表面等离激元及界面工程等技术提升QLED器件能效。具体研究成果总结如下:（1）研究了量子点发光层两侧电子和空穴传输层能带的匹配度对电子空穴注入平衡的影响。揭示了氧化锌（ZnO）纳米颗粒尺寸与电子传输层能带结构的关系,及其对正...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
半导体材料维度（左）及其相应的态密度函数（右）的示意图（n(E)：材料态密度，E：能量）
图 1.2 各种颜色量子点在紫外灯照射下的照片估计量子限域效应对能带的影响，Efros 和 Brus 基于有效质量近似述预测量子点带隙变化量的公式[15, 16] ( gap,dot)=2h8R2 ehmm1 11.78 2 Ry0. 248E（1.1） R 和 h 分别代表的是量子点的尺寸和普朗克常数。me*和 mh*分别质量和有效空穴质量，E*Ry是里德伯格能，通常此项可以可忽略。映的是量子限域效应对量子点能隙的影响，第二项反映的是电子空作用。可以看出随着量子点尺寸的减小，量子限域效应对能隙的影-2成正比）。 高饱和度化学法合成的量子点的尺寸分布范围一般小于 5%，使得量子点荧
图 1.3 （a）红、绿、蓝 QLED 的电致发光光谱（实线）与相近发射波长的红、绿、 OLED 的电致发光光谱（虚线）的对比[18]（b）QLED 器件的 CIE 色度图，展示了量子点的高饱和度使其具有更广的色域[19]此外，量子点的颜色可调性与高饱和度可以用来提高白光的品质。我们一般色温和显色指数（CRI）来评估白光的质量。某一光源的色温是指理想黑体在温度下发出含有相同光谱成分的光。相比于冷白光（＞ 5500K），具有较低色（2700–4000 K）的暖白光更加适合固态照明应用。显色指数是指光源对物体显色能力，是通过与同色温的参考或基准光源下物体外观颜色的比较得到的。部分的固态照明器件是由一个蓝色无机 LED 背光源和上层覆盖的黄色荧光粉合而成，但其发出的白光色温较高（＞ 5000 K）并且显色指数较低（大都为0-85）。而 QD Vision 公司将量子点加入上述荧光粉后，使其色温达到 2700 K 同显色指数超过 90，同时器件还能保留蓝色背光 LED 的高效率。[20]量子点的这
【参考文献】：
期刊论文
[1]局域表面等离激元[J]. 邵磊,阮琦锋,王建方,林海青. 物理. 2014(05)
[2]关于用UPS测量功函数[J]. 张滨,孙玉珍,王文皓. 物理测试. 2007(04)
博士论文
[1]应用于生物光子成像的CdSe量子点核壳结构材料的绿色制备[D]. 廖宇峰.浙江大学 2008
硕士论文
[1]掺杂型有机界面层在溶液加工型OLEDs中的应用与研究[D]. 周凯锋.华南理工大学 2014
本文编号：2942109
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
半导体材料维度（左）及其相应的态密度函数（右）的示意图（n(E)：材料态密度，E：能量）
图 1.2 各种颜色量子点在紫外灯照射下的照片估计量子限域效应对能带的影响，Efros 和 Brus 基于有效质量近似述预测量子点带隙变化量的公式[15, 16] ( gap,dot)=2h8R2 ehmm1 11.78 2 Ry0. 248E（1.1） R 和 h 分别代表的是量子点的尺寸和普朗克常数。me*和 mh*分别质量和有效空穴质量，E*Ry是里德伯格能，通常此项可以可忽略。映的是量子限域效应对量子点能隙的影响，第二项反映的是电子空作用。可以看出随着量子点尺寸的减小，量子限域效应对能隙的影-2成正比）。 高饱和度化学法合成的量子点的尺寸分布范围一般小于 5%，使得量子点荧
图 1.3 （a）红、绿、蓝 QLED 的电致发光光谱（实线）与相近发射波长的红、绿、 OLED 的电致发光光谱（虚线）的对比[18]（b）QLED 器件的 CIE 色度图，展示了量子点的高饱和度使其具有更广的色域[19]此外，量子点的颜色可调性与高饱和度可以用来提高白光的品质。我们一般色温和显色指数（CRI）来评估白光的质量。某一光源的色温是指理想黑体在温度下发出含有相同光谱成分的光。相比于冷白光（＞ 5500K），具有较低色（2700–4000 K）的暖白光更加适合固态照明应用。显色指数是指光源对物体显色能力，是通过与同色温的参考或基准光源下物体外观颜色的比较得到的。部分的固态照明器件是由一个蓝色无机 LED 背光源和上层覆盖的黄色荧光粉合而成，但其发出的白光色温较高（＞ 5000 K）并且显色指数较低（大都为0-85）。而 QD Vision 公司将量子点加入上述荧光粉后，使其色温达到 2700 K 同显色指数超过 90，同时器件还能保留蓝色背光 LED 的高效率。[20]量子点的这
【参考文献】：
期刊论文
[1]局域表面等离激元[J]. 邵磊,阮琦锋,王建方,林海青. 物理. 2014(05)
[2]关于用UPS测量功函数[J]. 张滨,孙玉珍,王文皓. 物理测试. 2007(04)
博士论文
[1]应用于生物光子成像的CdSe量子点核壳结构材料的绿色制备[D]. 廖宇峰.浙江大学 2008
硕士论文
[1]掺杂型有机界面层在溶液加工型OLEDs中的应用与研究[D]. 周凯锋.华南理工大学 2014
本文编号：2942109
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/2942109.html
