氧化鎢作為空穴注入層提高量子點(diǎn)發(fā)光二極管的性能和壽命的研究.pdf

1、量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QLED）由于具有的自發(fā)光、低能耗、色純度高等優(yōu)點(diǎn)，成為人們最為關(guān)注的下一代照明與顯示技術(shù)。但目前關(guān)于QLED的研究還主要停留在實(shí)驗(yàn)室階段，器件的效率和壽命問題一直阻礙著QLED產(chǎn)業(yè)化的腳步。器件的效率低下主要是由于空穴的注入和傳輸效率較差，導(dǎo)致載流子的傳輸不平衡而引起。另一方面目前的QLED器件基本都使用ITO作為器件的電極，而PEDOT:PSS由于其本身較高的電導(dǎo)率也被廣泛用作空穴傳輸材料。但由于PEDOT:PSS

2、材料本身具有的酸性和吸水性，長(zhǎng)期放置會(huì)對(duì)ITO電極造成腐蝕進(jìn)而影響器件的壽命。為了有效的解決這些問題，有科研人員開始尋找新的空穴傳輸材料去取代或者修飾 PEDOT:PSS，其中過渡金屬氧化物（氧化鎳，氧化鉬、氧化釩，氧化鎢等）被研究的最為廣泛，并取得了一些效果。尤其是氧化鎢由于它高的透過率，高功函且無(wú)毒顯得最為矚目。但是這些氧化物薄膜的制備手段基本都是熱蒸發(fā)沉積或者磁控濺射，成本高昂，不利于以后的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
　　本論文主要圍繞溶

3、液法合成的氧化鎢在量子點(diǎn)發(fā)光二極管器件中的應(yīng)用來(lái)展開。使用了不同的合成方法來(lái)制備氧化鎢納米粒子，并通過改變器件的結(jié)構(gòu)，混合摻雜等手段把氧化鎢應(yīng)用于QLED器件當(dāng)中，提高了器件的空穴傳輸能力，平衡了載流子的輸運(yùn)過程，使器件性能和壽命得到了很大提高。本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新工作可以歸納總結(jié)為以下兩部分：
　?。?）采用溶膠-凝膠的方法合成了氧化鎢，并設(shè)計(jì)了四種不同的器件結(jié)構(gòu)來(lái)優(yōu)化QLED器件，最終我們確定采用氧化鎢/PEDOT:PSS這種雙層

4、結(jié)構(gòu)作為器件的空穴注入層，又通過對(duì)氧化鎢轉(zhuǎn)速、濃度等工藝條件的摸索，最終使我們的氧化鎢優(yōu)化器件性能得到了大幅度的提升，最大亮度可以達(dá)到41000cd/m2，最大電流效率為15.1cd/A，最大功率效率為18.25lm/W，并且優(yōu)化器件的最大外量子效率（EQE）達(dá)到了10.48％，各項(xiàng)性能指標(biāo)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器件都提高了30%左右。而且由于氧化鎢層的加入，把本身具有酸性且容易吸水的PEDOT:PSS層和ITO電極隔離起來(lái)，而氧化鎢本身具有很好穩(wěn)定

5、性，因此我們的優(yōu)化器件的壽命也比標(biāo)準(zhǔn)器件提高了20倍左右。
　　（2）我們用水溶液法合成了氧化鎢納米顆粒，并對(duì)其進(jìn)行了透射電子顯微鏡（TEM）， X射線衍射（XRD）等分析表征，合成的氧化鎢納米顆粒形狀均勻，不需要經(jīng)過高溫退火的過程。使氧化鎢和PEDOT:PSS按照一定的體積比進(jìn)行混合，然后應(yīng)用于綠光量子點(diǎn)發(fā)光二極管器件當(dāng)中，器件的性能得到了很大的提高。然后我們又對(duì)器件進(jìn)行了 I-V測(cè)試，并且制作了單空穴器件，發(fā)現(xiàn)了氧化鎢的加入極