基于納米金屬氧化物量子點(diǎn)發(fā)光二極管的制備及其光電特性的研究.pdf

1、量子點(diǎn)發(fā)光二極管(QLED)是將量子點(diǎn)材料作為發(fā)光層制備的一種電致發(fā)光器件。QLED具有色彩飽和度高、穩(wěn)定性好和可濕法制備等優(yōu)點(diǎn)。目前大量的工作主要是研究用無機(jī)材料代替有機(jī)材料作為傳輸層材料，以此來克服一直以來有機(jī)材料的缺點(diǎn)。和有機(jī)材料相比，無機(jī)材料作為電子傳輸層熱穩(wěn)定性較好，并受水和氧氣的影響較小。
　　本論文的研究目的是制備無機(jī)納米金屬氧化物材料氧化鋅(ZnO)顆粒、二氧化鈦(TiO2)和氧化鎳(NiO)并將它們代替有機(jī)材料作

2、為QLED的傳輸層，從而提高QLED器件的發(fā)光能效和光電穩(wěn)定性。首先，回顧了金屬氧化物納米材料的制備方法和QLED的發(fā)展歷程、QLED器件的發(fā)光原理和發(fā)展現(xiàn)狀;接著，介紹了納米ZnO、TiO2和NiO具體制備過程，研究不同材料和制備工藝條件對QLED器件特性的影響;最后，在最佳工藝條件下制備了兩種新型QLED器件，并對其發(fā)光特性進(jìn)行了研究。本論文主要研究成果如下:
　　(1)研究了量子點(diǎn)層厚度對QLED器件光電特性的影響。在實(shí)驗(yàn)室

3、條件下，以紅光量子點(diǎn)作為發(fā)光層，TiO2作為電子傳輸層材料，制備了不同量子點(diǎn)層厚度的QLED器件。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)量子點(diǎn)層的厚度為30 nm時(shí)，QLED器件的開啟電壓最低，為5.5 V，均勻性、穩(wěn)定性在實(shí)驗(yàn)條件下也達(dá)到最優(yōu)。
　　(2)研究了不同電子傳輸層材料對QLED器件光電特性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，納米ZnO作為電子傳輸層制備器件的開啟電壓為2.9 V，電壓較低時(shí)發(fā)光峰位為595 nm，電壓較高時(shí)，QLED器件的發(fā)光峰位為430 nm

4、和595 nm。納米TiO2作為電子傳輸層制備的器件的開啟電壓為5.2 V，電壓較低時(shí)發(fā)光峰位為595 nm，電壓較高時(shí)QLED器件的發(fā)光峰位為470 nm和595 nm。相比之下，納米TiO2作為電子傳輸層的器件穩(wěn)定性和發(fā)光均勻性會更好。
　　(3)發(fā)光顏色可調(diào)QLED器件的制備。將納米ZnO和TiO2溶液體積比為1∶1混合溶液作為QLED器件的電子傳輸層，電壓較低時(shí)發(fā)光峰位為595 nm，電壓較高時(shí)QLED器件的發(fā)光峰位為43

5、0 nm，470 nm和595 nm，且隨著電壓的變化發(fā)光顏色可以調(diào)制。
　　(4)研究了溫度對NiO薄膜性能的影響和純無機(jī)QLED器件的制備。研究了溫度對NiO薄膜的厚度、電阻、粗糙度和吸收光譜的影響，實(shí)驗(yàn)證明基底加熱溫度為300℃時(shí)，薄膜的各方面特性最好。同時(shí)，將納米NiO作為空穴傳輸層，TiO2作為電子傳輸層制備全無機(jī)QLED器件，研究了TiO2層厚度對器件光電特性的影響，當(dāng)厚度為12nm時(shí)，器件的光電特性達(dá)到最優(yōu)，此時(shí)開啟