基于CdSe@ZnS量子點(diǎn)全溶液法構(gòu)筑綠光反型QLED器件.pdf

1、量子點(diǎn)(Quantum Dots, QDs)因其具有吸收范圍寬、發(fā)射范圍窄、色彩對(duì)比度飽和度高等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)在光電轉(zhuǎn)化、照明顯示以及生物醫(yī)藥等諸多科研領(lǐng)域中有著越來越廣泛的應(yīng)用。作為顯示與照明應(yīng)用領(lǐng)域的新興技術(shù)，以 QDs為核心的量子點(diǎn)發(fā)光二極管(Quantum Dots Light-Emitting Diode, QLED)受到了日益廣泛的關(guān)注和研究，并且取得了飛速發(fā)展。在顯示應(yīng)用領(lǐng)域中，反型QLED具有更好的出光優(yōu)勢(shì)，而且器件結(jié)構(gòu)中的

2、透明基底能夠與n型金屬氧化物層或薄膜晶體管基非晶硅更好地匹配，因此具有更好的顯示應(yīng)用發(fā)展前景。經(jīng)過多年的研究，反型QLED的各項(xiàng)性能都取得了巨大的進(jìn)步。目前，反型QLED的空穴傳輸層(HTL)和空穴注入層(HIL)大都采用真空熱蒸發(fā)法來沉積構(gòu)筑，這不僅在制備過程存在諸多的限制因素，而且材料成本較高，制備工藝較為繁瑣。眾所周知，溶液法在標(biāo)準(zhǔn)型QLED器件的制備中較多應(yīng)用，但卻很少應(yīng)用在反型QLED的制備中。溶液法加工過程操作簡(jiǎn)便，材料易得

3、且制備成本相對(duì)低，也能夠在大面積的基底上沉積構(gòu)筑。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴在全溶液法制備器件的過程中，首先要解決的是PEDOT:PSS在PVK層表面的附著沉積。PVK層表面為高疏水性，而在其上構(gòu)筑沉積的PEDOT:PSS則為水溶性材料，在PVK層表面接觸角很大，難以旋涂成膜，致使器件無法點(diǎn)亮且性能很低。針對(duì)此問題，本論文采用親水性較好的異丙醇與PEDOT:PSS按照不同比例混合對(duì)其進(jìn)行處理，以增強(qiáng)其在高疏水性的PVK層表面的潤(rùn)

4、濕附著力，并使得PEDOT:PSS的成膜質(zhì)量以及器件的性能都得到了顯著的改善和提升，最終得到了最高亮度為6918cd/m2、最高電流效率為6.3cd/A、最高外量子效率為1.52％的反型結(jié)構(gòu)QLED器件。⑵由于PVK溶液所用溶劑（如間二甲苯）一般也可以溶解QDs，所以在QDs層上旋涂PVK溶液后，其溶劑將會(huì)對(duì)下一層的QDs層產(chǎn)生不同程度的破壞作用。因此PVK采用正交性相對(duì) QDs較高的溶劑時(shí)，可以減弱此破壞作用。本論文通過采用氯苯、間二

5、甲苯和甲苯分別作為PVK溶劑旋涂于QDs層后進(jìn)行熒光衰減分析對(duì)比，發(fā)現(xiàn)氯苯作為 PVK溶劑在進(jìn)行旋涂沉積后對(duì) QDs層的破壞程度最弱。最終得到以氯苯作為 PVK溶劑時(shí)，獲得了最高亮度為24730cd/m2、最高電流效率為21.51cd/A、最高功率效率為12.28lm/W、最高外量子效率為5.88%的器件。⑶在器件的進(jìn)一步優(yōu)化過程中，我們發(fā)現(xiàn)對(duì)QDs層進(jìn)行一定溫度的熱處理后，器件的電流效率有了顯著的提升，優(yōu)化器件的最高電流效率達(dá)到24.

6、29cd/A，最高EQE計(jì)算值為5.75%，相比于QDs層未熱處理的器件其效率提升了104.6%。對(duì)此我們分析是熱處理過程可能使得QDs層的形貌或其顆粒表面配體發(fā)生改變。通過對(duì)不同熱處理溫度下的QDs層進(jìn)行AFM形貌表征發(fā)現(xiàn)熱處理過程并未使QDs層整體形貌發(fā)生明顯改變。QDs層熱處理后，可能會(huì)引起部分配體的脫附而提升了載流子注入QDs層激發(fā)區(qū)域的注入效率，因此器件的電流效率得到了很大的提升。⑷在此基礎(chǔ)上針對(duì)器件的電流密度較大、電流效率偏