量子点发光二极管的老化及性能优化
发布时间：2021-10-20 13:04
近年来,量子点发光二极管（QLEDs）由于其具有宽激发光谱、窄发射光谱、发光波长随尺寸可调、光热稳定性较高以及高电子迁移率等独特的特性,在显示和照明领域有着广阔的应用前景。在过去的二十几年中,QLED器件的性能有了很大的提高,而器件寿命也逐渐引起更多的关注。本文主要对QLED器件的稳定性问题进行了研究,分析了外界空气和载流子动态特性对器件寿命的影响,并在两种影响因素的基础上对器件的性能进行提升。首先,在外界环境和内部载流子动态两方面对QLED器件老化机制进行了研究。外界环境方面,利用相同条件下制备的器件在老化测试前在空气中分别为放置20/40/60 min,器件初始亮度以及老化初始过程亮度的增大幅度均有显著的提升,在时长为60 min时提升效果最大。内部载流子动态方面,通过改变寿命测试外加电流大小及在器件老化前外加一定时长的反向电压研究了载流子注入强度和电子自发传递对器件寿命的影响。结果表明,载流子过量注入和由于自发传递导致的量子点带电效应对器件的稳定性有很大的负面影响。然后,基于老化机制的研究对器件的性能进行优化。对于空气对器件亮度的提升作用,推测是由于水汽对量子点缺陷态钝化的作用。...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?（ａ）基于量子点背光技术的白光ＬＥＤ?（ｂ）?ＱＤＥＦ背光技术??Ｆｉｇ．?１－２．?（ａ）?Ｗｈｉｔｅ?ＬＥＤ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｑｕａｎｔｕｍ?ｄｏｔ?ｂａｃｋｌｉｇｈｔ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；?（ｂ）?ＱＤＥＦ?（Ｔｈｅ?Ｑｕａｎｔｕｍ??
其中光激发主要应用为利用单一?ｌｅｄ光源激发不同大小的量子点，此方式??可产生各种色光，从红到蓝，类似彩虹光谱。这种方法制备的量子点白光ＬＥＤ因??而有较高的显色指数，如图１－２?（ａ）。另外也可以用于液晶屏的背光源提升中，??如图１－２?（ｂ）。由于量子点可以在短波光的照射下获得有尖锐峰值的颜色，这种??背光源应用于ＬＣＤ中极大提高了其色彩表现力，将新颖发光材料与传统显示器较??好地结合了起来。??（ａ）?｜（ｂ）?．．．．??倉〇德??ｃｕｐ?／??ＬＥＤ??图１－２?（ａ）基于量子点背光技术的白光ＬＥＤ?（ｂ）?ＱＤＥＦ背光技术??Ｆｉｇ．?１－２．?（ａ）?Ｗｈｉｔｅ?ＬＥＤ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｑｕａｎｔｕｍ?ｄｏｔ?ｂａｃｋｌｉｇｈｔ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；?（ｂ）?ＱＤＥＦ?（Ｔｈｅ?Ｑｕａｎｔｕｍ??Ｄｏｔ?Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ?Ｆｉｌｍ）?ｂａｃｋｌｉｇｈｔ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ??１．３．２量子点在电致发光方面的应用??量子点的电致发光主要在于量子点电致发光二极管器件（ＱＬＥＤ）的研究及应??用，其与ＯＬＥＤ的器件结构和发光原理较为相似。与ＯＬＥＤ不同，ＱＬＥＤ将半导??体量子点作为发光层材料，具有更好的发光性质及稳定性。ＱＬＥＤ器件的发光在两??种外加激发源的条件下分别为交流型和直流型器件，其中交流型器件的原理一般??用碰撞离化模型进行阐述，这种模式中量子点的不同能带大小会导致满足其产生??碰撞离化的电场强度也不同，而且相对于体材料而言量子点电致发光所需要施加??的电场强度更大。直流型器件的发光原理通常通过注入式发光模型进行阐述
性以及可见光透过率。其电阻常数为１５?Ｑ／平方，未经表面处理时的功函数大小??为４．７?ｅ．Ｖ，本实验中所用ＩＴＯ皆为已刻蚀在玻璃基地上成条状的衬底，具体加工??是由华南湘城科技有限公司完成，衬底形貌图及尺寸如图２－１所示。??ＩＴＯ阳极？???—＞?３ｉｍｕ?＜??Ｉ??寸??Ｉ?ｉ．．?＿?．．１?ｙ??￣１９．４ｍｍ??—?、??图２－１?ＩＴＯ衬底形貌图及尺寸??Ｆｉｇ．２－１．?Ｔｈｅ?ｆｉｇｕｒｅ?ａｎｄ?ｓｉｚｅ?ｏｆ?ＩＴＯ?ＩＴＯ?ｓｕｂｓｔｒａｔｅ??由于最初ＩＴＯ衬底表面覆盖一层胶并且有一些不明颗粒存在，因此需要进行??清洗来减小其对器件性能的影响。基片的清洗分为四个步骤，分别为：（１）将ＩＴＯ??基片置入装有玻璃清洗剂的容器内，在超声仪器中清洗２０?ｍｉｎ；?（２）将容器内的??清洗剂换为去离子水，并进行超声清洗２０?ｍｉｎ，后将此过程重复一次；（３）将容??器内的水换为无水乙醇，并进行超声清洗２０?ｍｉｎ，此过程重复一次；（４）?ＩＴＯ基??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]CdSe/ZnS量子点在倏逝波光纤pH传感中的应用[J]. 刘婷,王文琪,刘志群,赵艳丽,易定容. 光谱学与光谱分析. 2018(06)
[2]Light-Emitting Diodes Based on All-Quantum-Dot Multilayer Films and the Influence of Various Hole-Transporting Layers on the Performance[J]. 尹慧丽,赵谡玲,徐征,孙立志. Chinese Physics Letters. 2016(03)
[3]基于量子点和MEH-PPV的白光发光二极管的研究[J]. 孙立志,赵谡玲,徐征,尹慧丽,张成文,龙志娟,洪晓霞,王鹏,徐叙瑢. 物理学报. 2016(06)
本文编号：3446953
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２?（ａ）基于量子点背光技术的白光ＬＥＤ?（ｂ）?ＱＤＥＦ背光技术??Ｆｉｇ．?１－２．?（ａ）?Ｗｈｉｔｅ?ＬＥＤ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｑｕａｎｔｕｍ?ｄｏｔ?ｂａｃｋｌｉｇｈｔ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；?（ｂ）?ＱＤＥＦ?（Ｔｈｅ?Ｑｕａｎｔｕｍ??
其中光激发主要应用为利用单一?ｌｅｄ光源激发不同大小的量子点，此方式??可产生各种色光，从红到蓝，类似彩虹光谱。这种方法制备的量子点白光ＬＥＤ因??而有较高的显色指数，如图１－２?（ａ）。另外也可以用于液晶屏的背光源提升中，??如图１－２?（ｂ）。由于量子点可以在短波光的照射下获得有尖锐峰值的颜色，这种??背光源应用于ＬＣＤ中极大提高了其色彩表现力，将新颖发光材料与传统显示器较??好地结合了起来。??（ａ）?｜（ｂ）?．．．．??倉〇德??ｃｕｐ?／??ＬＥＤ??图１－２?（ａ）基于量子点背光技术的白光ＬＥＤ?（ｂ）?ＱＤＥＦ背光技术??Ｆｉｇ．?１－２．?（ａ）?Ｗｈｉｔｅ?ＬＥＤ?ｂａｓｅｄ?ｏｎ?ｑｕａｎｔｕｍ?ｄｏｔ?ｂａｃｋｌｉｇｈｔ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；?（ｂ）?ＱＤＥＦ?（Ｔｈｅ?Ｑｕａｎｔｕｍ??Ｄｏｔ?Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ?Ｆｉｌｍ）?ｂａｃｋｌｉｇｈｔ?ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ??１．３．２量子点在电致发光方面的应用??量子点的电致发光主要在于量子点电致发光二极管器件（ＱＬＥＤ）的研究及应??用，其与ＯＬＥＤ的器件结构和发光原理较为相似。与ＯＬＥＤ不同，ＱＬＥＤ将半导??体量子点作为发光层材料，具有更好的发光性质及稳定性。ＱＬＥＤ器件的发光在两??种外加激发源的条件下分别为交流型和直流型器件，其中交流型器件的原理一般??用碰撞离化模型进行阐述，这种模式中量子点的不同能带大小会导致满足其产生??碰撞离化的电场强度也不同，而且相对于体材料而言量子点电致发光所需要施加??的电场强度更大。直流型器件的发光原理通常通过注入式发光模型进行阐述
性以及可见光透过率。其电阻常数为１５?Ｑ／平方，未经表面处理时的功函数大小??为４．７?ｅ．Ｖ，本实验中所用ＩＴＯ皆为已刻蚀在玻璃基地上成条状的衬底，具体加工??是由华南湘城科技有限公司完成，衬底形貌图及尺寸如图２－１所示。??ＩＴＯ阳极？???—＞?３ｉｍｕ?＜??Ｉ??寸??Ｉ?ｉ．．?＿?．．１?ｙ??￣１９．４ｍｍ??—?、??图２－１?ＩＴＯ衬底形貌图及尺寸??Ｆｉｇ．２－１．?Ｔｈｅ?ｆｉｇｕｒｅ?ａｎｄ?ｓｉｚｅ?ｏｆ?ＩＴＯ?ＩＴＯ?ｓｕｂｓｔｒａｔｅ??由于最初ＩＴＯ衬底表面覆盖一层胶并且有一些不明颗粒存在，因此需要进行??清洗来减小其对器件性能的影响。基片的清洗分为四个步骤，分别为：（１）将ＩＴＯ??基片置入装有玻璃清洗剂的容器内，在超声仪器中清洗２０?ｍｉｎ；?（２）将容器内的??清洗剂换为去离子水，并进行超声清洗２０?ｍｉｎ，后将此过程重复一次；（３）将容??器内的水换为无水乙醇，并进行超声清洗２０?ｍｉｎ，此过程重复一次；（４）?ＩＴＯ基??１２??
【参考文献】：
期刊论文
[1]CdSe/ZnS量子点在倏逝波光纤pH传感中的应用[J]. 刘婷,王文琪,刘志群,赵艳丽,易定容. 光谱学与光谱分析. 2018(06)
[2]Light-Emitting Diodes Based on All-Quantum-Dot Multilayer Films and the Influence of Various Hole-Transporting Layers on the Performance[J]. 尹慧丽,赵谡玲,徐征,孙立志. Chinese Physics Letters. 2016(03)
[3]基于量子点和MEH-PPV的白光发光二极管的研究[J]. 孙立志,赵谡玲,徐征,尹慧丽,张成文,龙志娟,洪晓霞,王鹏,徐叙瑢. 物理学报. 2016(06)
本文编号：3446953
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