空穴功能层优化提升量子点发光二极管稳定性

来源 :南昌航空大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Lossed
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着显示技术日新月异的发展,量子点发光二极管(Quantum dot light-emitting diodes,QLED)因其简单的制造工艺、优异的色彩还原度以及高精度的分辨率等优点受到了广泛的关注。经过十几年的发展,QLED器件的亮度和外部量子效率(External quantum efficiency,EQE)可以基本满足固态照明与平板显示的商业化需求,但是,器件的稳定性与工作寿命仍然是QLED技术商业化道路上面临的重大挑战。影响器件稳定性的因素主要分为两个方面:(1)QLED芯片中功能层材料的性能衰退;(2)QLED器件内部载流子注入不平衡。针对以上两个影响QLED芯片稳定性的问题,本论文从选择空穴材料和优化器件结构的角度出发,提出了切实可行的解决方案。首先,通过选取更稳定的空穴材料来提升QLED器件的稳定性;其次,利用电荷转移机制来提升空穴传输,进而促进电荷平衡,改善器件稳定性。论文的具体创新点及成果如下:(1)通过采用无机空穴材料硫氰酸亚铜(Cu SCN)取代传统空穴注入材料制备QLED,从而提升器件的稳定性与光电性能。Cu SCN是一种资源丰富且低廉、空穴迁移率高、在红外波段有良好的透过率、热稳定性好且溶液可加工的材料。用Cu SCN替代传统空穴注入材料PEDOT:PSS作为空穴注入层(Hole injection layer,HIL),避免了PEDOT:PSS水溶液呈强酸性腐蚀电极及易吸水影响器件稳定性的问题;高空穴迁移率使器件的空穴注入能力增强;Cu SCN合适的折射率也使得QLED器件在出光时的外耦合更合理。这些因素共同作用提升了器件的光电性能,制备的器件亮度、EQE及使用寿命分别提高了62.2%、22%和84.3%。(2)通过采用Cu SCN/TFB双空穴传输层制备QLED芯片来提升器件的稳定性与光电性能。将Cu SCN放置于PEDOT:PSS与TFB之间,利用Cu SCN材料本身优异的稳定性,减缓PEDOT:PSS的高强吸湿性对TFB的影响,进而改善器件的稳定性。同时,Cu SCN的最高占据分子轨道能级略低于TFB,Cu SCN/TFB双空穴传输层构成梯度能级,从而达到降低空穴传输势垒的目的,它与Cu SCN的高空穴迁移率共同作用提升器件内部空穴数目,促进载流子注入平衡。另外,Cu SCN具有很宽的带隙,能够形成阻挡电子溢出的能级势垒,进一步改善载流子平衡问题。基于Cu SCN/TFB的QLED器件亮度提高55%,EQE提高34%,器件的红移现象有较大的改善,达到了器件的效率与稳定性同时提升的效果。(3)通过聚乙烯基咔唑(PVK)与2,4,7-三硝基-9-芴酮(TNF)共混形成电荷转移络合物来提升空穴传输能力,解决空穴与电子注入不平衡的问题,从而提升QLED器件的性能和稳定性。受体材料TNF与施体材料PVK共混能够形成电荷转移络合物,产生载流子,提高单位时间内从空穴传输层注入到发光层的空穴数目。通过构建poly-TPD和PVK-TNF双空穴传输层结构的QLED器件,不但使空穴功能层的能级相互匹配,还提升了PVK的空穴迁移率,促使电子能够及时与空穴复合发光,避免产生大量的电子堆积对器件的稳定性产生影响。测试结果表明PVK-TNF电荷转移络合物可以有效的提高QLED的性能,亮度提高了106%,EQE提高了53%,分别达到了48174 cd/m~2和13.4%,启亮电压降低了0.6 V,同时器件寿命增长了57.8%。
其他文献
大型铸锻件是冶金、航空航天、军工等国家重大技术装备和重大工程建设所必需的关键基础零部件,同时,大型铸锻件制造业也是国家安全和国家经济命脉不可缺少的战略性产业。在钢铁生产行业中,随着连铸坯热送热装和直接连轧等工艺的迅速发展,连铸技术有了很大的提高与改进。但在工业化的连铸生产过程中,由于连铸工艺复杂,特别是液态钢水在浇注成型的过程中存在结晶器振动频率异常、连铸机拉坯速度过大等诸多因素影响,导致连铸坯无
学位
粉末高温合金由于其在高温环境中优异的力学性能,被广泛应用于航空发动机涡轮盘的制备。涡轮盘在使用过程中受到循环应力加载和高温双重作用,使其产生疲劳损伤,疲劳损伤的不断累积会滋生微裂纹,随着微裂纹的不断扩展并最终导致涡轮盘断裂失效。因此,对粉末高温合金早期疲劳损伤累积程度进行评价,具有十分重要的意义。本文以粉末高温合金材料为研究对象,开展疲劳损伤积累的超声非线性表征方法的机理研究。主要研究内容如下:首
学位
电梯曳引钢带具有耐疲劳性能好、高曳引力、使用寿命长和低噪声等优良性能,曳引钢带正逐步取代传统的曳引钢丝绳应用在电梯中,随着城市高层建筑越来越多,电梯牵引设备发挥着越来越重要的作用。曳引钢带是在传统钢丝绳的基础上衍生而来的一种新型实用的电梯牵引构件,主要由若干根纵向平行布置的钢丝绳外敷了一层聚氨酯等高分子材料加工融合而成,钢带的性能对电梯的安全和平稳运行非常重要。本课题提出一种基于弱磁的电梯钢带检测
学位
飞机机身焊接壁板通常由蒙皮和桁条加强筋组合成T型的蒙皮-桁条结构,其相较于传统的机身铆接壁板而言具有构件重量轻、装配工作量少、优良的气密性,生产效率高等优势,已广泛应用于民用和军用飞机壁板的制造中。钛合金具有密度小、比强度高、耐腐蚀性好、耐高温、可焊接性好等优异的综合性能,是目前飞机焊接壁板制造的常用材料。采用传统焊接方法对钛合金飞机壁板进行焊接,由于热源相对不够集中、能量密度低等原因使得焊缝性能
学位
随着国内核电事业的飞速发展,保证核电安全愈发重要。核级手动截止阀因其良好的密封性、工作行程小及启闭时间短等独特的性能优势被广泛使用在核电站各回路系统中。然而,因阀门制造工艺复杂、服役环境恶劣,唇焊环焊缝的堆焊层厚度过薄导致阀门整体强度不够,在内部压力长期作用下可能导致泄漏事故,将严重影响核电安全。因此,对唇焊焊缝的内部缺陷及焊缝厚度进行定期的无损检测是保障阀门密封的重要手段。目前,国内学者针对核级
学位
同位素分析在生态循环、气候变化、生物医学等领域已广泛应用,通过分析其同位素比值的变化可获得特征信息,如测量人体呼吸气体中13C/12C值确定幽门螺旋杆菌的感染程度,以及胃溃疡等其他疾病;利用水的同位素比值评价人体能量消耗,也用于生态水循环等问题。相比传统同位素分析法,激光光谱法具有相当大的优势,非常符合当今仪器便携化与小型化发展的趋势。本文使用中空光纤(HWG)作为气池,利用激光光谱法对水汽与二氧
学位
量子点发光二极管(Quantum dot light-emitting diode,QLED)因其发光波段可调、色纯度高等众多优点而成为照明与显示领域研究的热点。目前QLED的器件结构可分为正置结构以及倒置结构,其中倒置QLED器件与n型金属氧化物(n-type metal oxides)以及非晶硅薄膜晶体管(TFT)的集成更加简便,更适合应用在高分辨率、大尺寸面板上的照明显示设备中。倒置QLED
学位
肝脏肿瘤是一种危害性极大的肿瘤,随着生活水准的提高,它的发病率与危害率也逐年攀升。精准的肿瘤肝脏分割不仅需要医生精湛的技术,也需要耗费很多时间与精力,寻求一种省时且精准的分割方法势在必行。近些年来计算机辅助系统的迅速发展与应用,以及深度学习方法的日益先进,使得越来越多的人开始将该方法应用于医学图像分割领域。其中,能够融合低分辨率信息与高分辨率信息的U-Net网络完美契合了医学图像边界模糊、梯度复杂
学位
随着激光焊接技术的飞速发展和广泛应用,其焊接质量检测方法相关研究得到了越来越多的关注和重视。为了解决不锈钢薄板激光焊缝缺陷的检测效率、检测精度和检出率等相关问题,本文对线结构光视觉检测技术进行了研究,并以实现激光焊缝缺陷自动提取与识别为目标开展了以下的研究工作:(1)基于线结构光视觉检测原理和不锈钢薄板激光焊缝特点研究设计了一套线结构光视觉检测系统,包括机器视觉系统和软件系统。其中机器视觉系统由一
学位
氢能被誉为21世纪最高效清洁的能源,其燃烧产物是水,并且来源丰富(氢原子大量储存在水中)。目前有很多方式制取氢气,其中电解水可以直接制备高纯度氢气,是最清洁的制氢方法之一。但是电解水的能垒较高,这就导致能量的大量消耗,所以开发高效的催化剂来促进电解水是降低能源消耗的关键。电解水反应由发生在阴极的析氢反应(HER)和发生在阳极的析氧反应(OER)组成。然而,大部分催化剂仅具有催化其中一个反应的能力。
学位