收藏本站
《太原理工大学》 2019年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于碳量子点/聚乙烯咔唑掺杂发光层的高亮度多色电致发光器件

许佳聪  
【摘要】:碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs)是一种粒径小于10 nm的零维碳纳米颗粒,作为一种新型的量子点(Quantum dots,QDs),CQDs不仅延续了传统QDs优良的发光性能,而且具有原料来源广泛、低毒环保、制备成本低等优点。因此,以CQDs为发光材料的QDs电致发光器件,有望开拓一个全新的研究领域,并在固态照明和全彩显色应用方面展现良好的商业化前景。然而,CQDs存在容易团聚和明显的固态猝灭的缺点,这会造成器件发光性能的退化。因此,为了研究电致发光CQDs的固态猝灭问题,本论文通过CQDs发光层和器件的结构优化,抑制CQDs的团聚,提高分散性,抑制器件的发光猝灭,并进一步提高CQDs的载流子传输性能,旨在提高器件的电致发光性能。具体研究内容及结果如下:(1)长链钝化的固态发光CQDs的电致发光性能:针对电致发光CQDs存在的固态猝灭问题,以柠檬酸为碳源、十六胺为表面钝化剂、十八烯为溶剂,采用一步微波碳化法制备了具有固态发光性质的长链钝化油溶性CQDs(Long-chain passivated CQDs,L-CQDs)。此L-CQDs呈类球型,平均粒径2.5 nm,具有良好的结晶性;最低未占分子轨道(Lowest unoccupied molecular orbital,LUMO)能级为–3.39 eV,最高占据分子轨道(Highest occupied molecular orbital,HOMO)能级为–6.43 eV;具有激发依赖和固态发光特性,荧光量子产率(Quantum yield,QY)为41%。以L-CQDs为发光层制备了CQDs电致发光器件,当工作电压为10.0 V时,器件亮度仅仅为5.7 cd/m~2。由于发光层中L-CQDs的团聚,使器件存在严重的发光猝灭,而且L-CQDs表面的长烷烃链使其具有差的载流子传输性能,最终导致器件的发光亮度很低。(2)长链钝化CQDs的高亮度多色掺杂电致发光器件。针对前期L-CQDs单独成膜时存在严重的团聚问题,采用主客体掺杂提高了L-CQDs的分散性,抑制了器件发光猝灭。以L-CQDs为客体,以导电聚合物主体材料聚乙烯咔唑为主体,通过调节器件结构得到了高亮度的白光、黄光、蓝光器件,白光器件的亮度为455.2 cd/m~2,显示指数高达83;黄光器件的亮度最大值为339.5 cd/m~2,具有较好的色稳定性;蓝光器件的最高亮度达569.8 cd/m~2。经过主客体掺杂,L-CQDs的分散性得到大幅度提高,并且得到了致密均一的发光层薄膜,因此,器件的发光猝灭得到有效抑制,器件亮度得到了大幅度提升。(3)短链钝化CQDs的掺杂电致发光器件。针对长链钝化的油溶性L-CQDs存在载流子传输性能差的问题,采用内部高sp~2共轭和表面短链钝化的CQDs(Short-chain passivated CQDs,S-CQDs)为客体,旨在提高发光层的载流子传输性能。因此,以柠檬酸和尿素为碳源,辛胺为表面修饰剂,采用两步法制备了油溶性S-CQDs。合成的S-CQDs具有激发波长独立的特性,QY为34.8%,平均粒径5.95 nm,具有良好的结晶性和高的sp~2共轭。S-CQDs的LUMO能级为–4.08 eV,HOMO能级为–6.41 eV。S-CQDs虽然有较好的载流子传输性能,但是目前电致发光性能不理想,可能是由于S-CQDs存在大量的表面缺陷,表面缺陷会以非辐射跃迁过程释放能量,发生非辐射的俄歇复合,导致S-CQDs发光猝灭。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TB383.1;TN383.1

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 田辉;;使用高介电常数多层陶瓷衬底的新型薄膜电致发光器件[J];光电子学技术;1988年01期
2 周晓春;;使用新型SrS荧光粉薄膜的白色电致发光器件[J];发光快报;1988年05期
3 邸建华;;ZnS:Mn电致发光器件中掺杂剂系统的受激态相互作用[J];发光快报;1988年06期
4 葛葆珪;全国第一届商品化电致发光器件评审会在上海举行[J];发光学报;1989年01期
5 Hideomi Ohnish;李亚伟;;溅射ZnS:TbOF薄膜绿色电致发光器件[J];光电子学技术;1989年03期
6 师庆华;;单晶和多晶ZnS:Mn电致发光器件击穿现象的研究[J];发光快报;1989年03期
7 孟立建;;用SiO_2/Ta_2O_5/SiO_2做绝缘层的高性能ZnS:Mn电致发光器件[J];发光快报;1989年06期
8 方栋;沈卫平;李涛;;分子尺度电致发光器件[J];化学通报;2017年09期
9 李天乐;李晓;李文连;;红荧烯衍生物的红光电致发光器件及其在照明中的应用[J];功能材料;2012年22期
10 熊利民;霍超;;广泛用于电致发光器件测量的装置及其自动化控制[J];现代测量与实验室管理;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 顾伟;刘翔凯;赵双易;皮孝东;杨德仁;;溶液法制备基于硅量子点的电致发光器件研究[A];第十一届全国硅基光电子材料及器件研讨会论文摘要集[C];2016年
2 熊细欢;李娜;孙甲明;;原子层沉积法制备高效率硅基Al_2O_3:ErMOS结构电致发光器件[A];第十一届全国硅基光电子材料及器件研讨会论文摘要集[C];2016年
3 刘式墉;杨开霞;黄劲松;;有机量子阱电致发光器件[A];第九届全国发光学术会议摘要集[C];2001年
4 王翰宇;林光杨;李娜;孙甲明;李成;;原子层沉积方法在硅微环与波导结构上制备的铒掺杂氧化铝电致发光器件[A];第十二届全国硅基光电子材料及器件研讨会会议论文集[C];2017年
5 丁飞;白健;禹钢;陈朱琦;卞祖强;黄春辉;;高效绿光铽配合物电致发光器件[A];第七届全国稀土发光材料学术研讨会会议论文摘要集[C];2011年
6 梁玉军;郑佑轩;张洪杰;林秦;王淑彬;;新型稀土配合物电致发光器件研究[A];中国稀土学会第四届学术年会论文集[C];2000年
7 黄飞;吴宏滨;侯林涛;曾文进;彭俊彪;杨伟;曹镛;;聚芴类共轭聚电解质及其前驱体在电致发光器件中的应用[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
8 刘红君;楼均辉;尤美琴;张羿;杨新;肖田;;有机、无机复合膜在电致发光器件中的应用[A];第六届华东三省一市真空学术交流会论文集[C];2009年
9 朱文清;郑新友;张步新;吴有智;蒋雪茵;张志林;许少鸿;;以C_(60)为空穴缓冲层的电致发光器件[A];第九届全国发光学术会议摘要集[C];2001年
10 苏艳梅;侯延冰;陈晓红;章婷;刘育新;;Alq_3与LiF之间相互作用的研究[A];第九届全国发光学术会议摘要集[C];2001年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 于洋 柏林 记者 孙春艳;高分子电致发光器件组装与评价系统研制成功[N];吉林日报;2006年
2 北京交通大学教授 徐征;如何真正实现印刷显示?[N];中国电子报;2016年
3 周詹;科技发展源于创新思路以崭新视角让ALD技术绽放更多光彩[N];科技日报;2016年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黄妙玲;硅基稀土掺杂氧化锌薄膜电致发光器件的制备与研究[D];北京交通大学;2018年
2 张鹏;9,9'-联二蒽衍生物的合成及发光性能研究[D];兰州大学;2013年
3 刘翠;可溶液加工的深蓝光荧光材料的设计、合成与光电性能研究[D];武汉大学;2013年
4 万广苗;硅基Tb_2O_3电致发光器件的发光机理及性能改善研究[D];北京交通大学;2018年
5 吴有智;有机薄膜电致发光器件特性及机理研究[D];上海大学;2004年
6 臧法欣;稀土配合物电致发光器件的瞬态特性和红外发光研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
7 魏晗志;具有光伏特性的有机电致发光器件研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
8 于文革;有机/无机异质结的各种结构、材料、性质及机理的系统研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2004年
9 李峰;改善有机电致发光器件的效率和稳定性的研究[D];吉林大学;2003年
10 李明涛;掺杂式OLED的结构、EL特性及其工作机制研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许佳聪;基于碳量子点/聚乙烯咔唑掺杂发光层的高亮度多色电致发光器件[D];太原理工大学;2019年
2 王现川;柔性/可拉伸ZnS:Cu电致发光器件的制备与应用研究[D];郑州大学;2019年
3 朱勇璋;全溶液加工多层白光有机发光二极管及其性能研究[D];长春理工大学;2018年
4 蔺兴栋;溶液加工TADF型电致发光器件的设计与制备[D];长春理工大学;2018年
5 赵乐乐;两种基于含S杂环近红外有机荧光小分子的设计合成与应用[D];燕山大学;2018年
6 王德祺;基于延迟荧光机制的有机电致发光材料的合成及其器件研究[D];电子科技大学;2018年
7 许鑫;中心X交叉D-A型有机荧光分子的设计合成与光电性质研究[D];青岛科技大学;2018年
8 牟鹏程;钛酸铜钙作为电致发光器件绝缘层的研究[D];南京大学;2014年
9 梁国进;柔性电致发光器件的设计、制备及性能研究[D];湖北大学;2017年
10 周婷;有机/无机杂化电致发光器件的研究[D];大连理工大学;2016年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026