基于纳米氧化钛电子传输层的量子点发光二极管器件的制备与研究

为了获得高效而经济的光电器件,采用湿法旋涂技术制备量子点发光二极管器件( QLED),并对其光电特性进行了测试。此器件基于纳米二氧化钛( TiO2)的电子传输层,采用ITO玻璃作为阳极,Al为阴极,PEDOT为空穴注入层,TFB为空穴传输层,量子点( QD)作为发光层的结构。研究发现,QLED器件的开启电压为2.6 V,发光高度大于10 cd/m2。实验结果说明了TiO2可以作为获得高效QLED器件以及其他光电器件的一种有效途径。     

基于电荷传输层优化的量子点发光二极管

采用溶液法旋涂薄膜、真空蒸镀铝电极,制备了ITO/PEDOT∶PSS/空穴传输材料/量子点/纳米氧化锌(ZnO Nanoparticles)/Al结构的量子点发光二极管(QLED)器件。对比了不同纳米氧化锌分散剂对器件性能的影响。当用乙醇和乙醇胺分散氧化锌时,对量子点层破坏较小,器件的亮度最高达22 940cd/m2,电流效率达28.9cd/A。研究了在聚乙烯咔唑(PVK)中掺杂不同比例4,4′-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)器件的发光特性。在PVK中掺杂TAPC材料能够促进器件空穴传输以及电子空穴注入平衡,当PVK∶TAPC=3∶1时,器件的空穴传输层形貌较为平整,亮度较高;当PVK∶TAPC=1∶1时,器件的开启电压最低。通过对器件膜层表面形貌以及电学、光学性能的对比,分析了电荷传输层优化对器件特性改善的原因。     

载流子平衡方法提高量子点发光二极管效率的研究

尝试采用三种方式来平衡载流子的浓度,以提高量子点发光二极管(QLED)的外量子效率等性能:在正装结构(ITO/HIL/HTL/QD/ETL/EIL/金属阴极)的QLED的发光层和电子传输层中间插入超薄聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)电子阻挡层;在空穴注入和传输层方面,通过使用更加优化的HIL等来提高空穴注入和传输几率;在QD发光层方面,用短链配体来置换量子点的长链配体以增加载流子向量子点发光层中的传输效率等。在进行量子点配体交换的同时带来了量子点在正交溶剂中的可溶性优势,有利于QLED器件的全溶液法制备。     

空穴注入层2T-NATA对OLED器件性能的影响

为了提高有机电致发光器件OLED的发光效率,引入2T-NATA作为空穴注入层,制备了结构为ITO/2T-NATA(Xnm)/NPB(25nm)/Alq3:C545T(20nm:质量分数4.5%)/Alq3(30nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)的绿光器件,其中X为空穴注入层2T-NATA厚度。分析了2T-NATA的蒸镀厚度分别0,5,10,15,20,25,30,35nm时器件的发光性能。结果表明,2T-NATA的HOMO能级较好的与ITO功函数匹配,降低了空穴注入势垒,引入空穴注入层2T-NATA提高了器件的发光亮度和效率。当2T-NATA厚度为15nm时,器件的效果最好,起亮电压只需2.87V,亮度最高达到18000cd/m2,是不引入空穴注入层亮度的5倍多,在12V时发光效率可达11.4cd/A。     

一种基于混合量子点的橙光量子点LED制备

为研究混合量子点(QD)发光二极管(QLED)的性能, 利用红、绿量子点混合作为发光层,制备了结构为 ITO/PEDOT:PSS/poly-TPD/QDs(红、绿1∶1混合)/ZnO/Al的橙光QLED,并与 结构为 ITO/PEDOT:PSS/poly-TPD/QDs(红光)/ZnO/Al的红光QLED进行了对比。实验结果表明, 基于红、绿QD混合的橙光QLED的制备方法是有效的,制备的橙光QLED 电流密度和亮度均小 于红光QLED, 但电流效率远大于红光QLED。研究发现,器件性能与各功能层能级以及厚度密切相关,应通 过选取适当能 级的发光层材料,将注入的空穴以及电子同时限制在发光层内从而提高器件的电流效率,并 调节各功能层 厚度使得载流子注入平衡从而提高器件性能。     

CdSe@CdTe核壳II型量子点掺杂的薄膜太阳能电池

采用胶体化学法制备了CdSe@CdTe核壳量子点,将其置于CdTe量子点层与CdSe量子点层间构筑了三层结构的全无机薄膜太阳能电池(ITO/CdTe/CdSe@CdTe/CdSe/Al),在电池制备过程中对量子点薄膜进行了退火处理。吸收光谱、荧光光谱及荧光寿命测试结果表明所制备的CdSe@CdTe量子点为典型的II型量子点。其光电转换性能测量结果表明所制太阳能电池具有高达0.48%的能量转换效率,这主要得益于三层量子点间能带能量的差异对电子与空穴的定向传输的促进以及退火工艺对薄膜结晶质量的改善。     

发光层厚度对基于CdSSe/ZnS量子点LED性能的影响

采用粒径约为10 nm的CdSSe/ZnS量子点层作为发光层,制备了叠层结构的量子点发光器件,研究了量子点层厚度对其薄膜形貌及量子点发光二极管性能的影响.原子力显微镜测试结果表明:量子点层过厚时,量子点颗粒发生团聚,且随着厚度的降低,团聚现象减弱;当量子点层厚度和量子点粒径相当时(约为10 nm),量子点呈单层排列且团聚现象基本消失;而量子点层厚度低于10 nm时,薄膜出现孔洞缺陷.器件的电流-电压-亮度等测试结果表明:量子点发光二极管中量子点层厚度与器件的光电特性密切相关,量子点层厚度为10 nm的器件光电性能最优,具有最低的启亮电压4.2V,最高的亮度446 cd/m2及最高的电流效率0.2 cd/A.这种通过控制旋涂转速改变量子点层厚度的方法操作简单、重复性好,对QD-LED的研究具有一定应用价值.     

HAT-CN作为空穴注入层的高效白色荧光有机电致发光二极管(英文)

制作了HAT-CN作为空穴注入层的蓝、黄二基色分离的堆叠式高效有机发光二极管,器件结构为:ITO/2-TNATA或HAT-CN(x nm)/NPB(25nm)/ADN(30nm)∶TBPE(2%)∶DCJTB(1%)/Alq3(20nm)/LiF(1nm)/Al(100nm)。实验结果表明,HAT-CN对载流子的注入和色纯度的影响很明显。相比于传统器件将CuPc和2-TNATA作为空穴注入层,HAT-CN作为空穴注入层得到了更高的效率和色纯度,CIE色坐标x=0.330 9,y=0.347 2,电流效率达到6.4cd/A。     

量子点发光器件的制备与仿真分析

为研究量子点发光器件结构与性能的关系,制备了以CdSe/ZnS量子点作为发光层、poly-TPD作为空穴传输层,Alq3作为电子传输层的量子点发光二极管,对器件结构及性能参数进行了表征,结果显示器件具有开启电压低、色纯度高等特点.结合测试数据,对量子点发光二极管进行了器件结构建模,利用隧穿模型及空间电荷限制电流模型对实验结果进行了分析,研究了器件中载流子的注入与传输机理.器件测试与仿真结果表明:各功能层厚度会影响载流子在量子点层的注入平衡,同时器件中载流子的注入与传输存在一转变电压,当外加电压低于转变电压时,器件中载流子的注入主要符合隧穿模型;当外加电压高于转变电压时,器件中载流子的注入主要符合空间电荷限制电流模型.研究结果验证了器件结构建模的合理性,可以利用仿真的方法进行器件结构优化并确定相关参数,这对器件性能的提高具有指导意义.     

具有PEDOT∶PSS/HAT-CN双空穴注入层的高效柔性OLED器件

为了研究不同的空穴注入层修饰柔性衬底对柔性OLED器件性能的影响,本文采用HAT-CN、PEDOT∶PSS、PEDOT∶PSS/HAT-CN 3种空穴注入层制备柔性OLED器件。设计的器件结构为PET/ITO/HIL/TAPC (60nm)/CBP∶Ir(ppy)3(20nm,10%)/TmPyPB(45nm)/Liq(2nm)/Al(100nm)。采用旋涂的方法制备了PEDOT∶PSS,其余有机层及阴极采用真空蒸镀法制备。结果表明,采用PEDOT∶PSS/HAT-CN复合薄膜作为空穴注入层的柔性OLED器件性能最优。该器件的最大电流效率和最大功率效率分别为84cd/A和76lm/W。研究表明,经PEDOT∶PSS修饰的柔性衬底表面更为连续及平滑,不容易使器件发生漏电及短路现象;同时PET/ITO/PEDOT∶PSS/HATCN复合薄膜在绿光波段有较高的透过率,可以提高器件的出光率;另外该双空穴注入结构使器件内部载流子的注入处于动态平衡状态,增加了电子和空穴载流子的复合概率。