本文主要研究内容
作者许佳聪（2019）在《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》一文中研究指出：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。
Abstract
tan liang zi dian (Carbon quantum dots,CQDs)shi yi chong li jing xiao yu 10 nmde ling wei tan na mi ke li ,zuo wei yi chong xin xing de liang zi dian (Quantum dots,QDs),CQDsbu jin yan xu le chuan tong QDsyou liang de fa guang xing neng ,er ju ju you yuan liao lai yuan an fan 、di du huan bao 、zhi bei cheng ben di deng you dian 。yin ci ,yi CQDswei fa guang cai liao de QDsdian zhi fa guang qi jian ,you wang kai ta yi ge quan xin de yan jiu ling yu ,bing zai gu tai zhao ming he quan cai xian se ying yong fang mian zhan xian liang hao de shang ye hua qian jing 。ran er ,CQDscun zai rong yi tuan ju he ming xian de gu tai cu mie de que dian ,zhe hui zao cheng qi jian fa guang xing neng de tui hua 。yin ci ,wei le yan jiu dian zhi fa guang CQDsde gu tai cu mie wen ti ,ben lun wen tong guo CQDsfa guang ceng he qi jian de jie gou you hua ,yi zhi CQDsde tuan ju ,di gao fen san xing ,yi zhi qi jian de fa guang cu mie ,bing jin yi bu di gao CQDsde zai liu zi chuan shu xing neng ,zhi zai di gao qi jian de dian zhi fa guang xing neng 。ju ti yan jiu nei rong ji jie guo ru xia :(1)chang lian dun hua de gu tai fa guang CQDsde dian zhi fa guang xing neng :zhen dui dian zhi fa guang CQDscun zai de gu tai cu mie wen ti ,yi ning meng suan wei tan yuan 、shi liu an wei biao mian dun hua ji 、shi ba xi wei rong ji ,cai yong yi bu wei bo tan hua fa zhi bei le ju you gu tai fa guang xing zhi de chang lian dun hua you rong xing CQDs(Long-chain passivated CQDs,L-CQDs)。ci L-CQDscheng lei qiu xing ,ping jun li jing 2.5 nm,ju you liang hao de jie jing xing ;zui di wei zhan fen zi gui dao (Lowest unoccupied molecular orbital,LUMO)neng ji wei –3.39 eV,zui gao zhan ju fen zi gui dao (Highest occupied molecular orbital,HOMO)neng ji wei –6.43 eV;ju you ji fa yi lai he gu tai fa guang te xing ,ying guang liang zi chan lv (Quantum yield,QY)wei 41%。yi L-CQDswei fa guang ceng zhi bei le CQDsdian zhi fa guang qi jian ,dang gong zuo dian ya wei 10.0 Vshi ,qi jian liang du jin jin wei 5.7 cd/m~2。you yu fa guang ceng zhong L-CQDsde tuan ju ,shi qi jian cun zai yan chong de fa guang cu mie ,er ju L-CQDsbiao mian de chang wan ting lian shi ji ju you cha de zai liu zi chuan shu xing neng ,zui zhong dao zhi qi jian de fa guang liang du hen di 。(2)chang lian dun hua CQDsde gao liang du duo se can za dian zhi fa guang qi jian 。zhen dui qian ji L-CQDschan du cheng mo shi cun zai yan chong de tuan ju wen ti ,cai yong zhu ke ti can za di gao le L-CQDsde fen san xing ,yi zhi le qi jian fa guang cu mie 。yi L-CQDswei ke ti ,yi dao dian ju ge wu zhu ti cai liao ju yi xi ka zuo wei zhu ti ,tong guo diao jie qi jian jie gou de dao le gao liang du de bai guang 、huang guang 、lan guang qi jian ,bai guang qi jian de liang du wei 455.2 cd/m~2,xian shi zhi shu gao da 83;huang guang qi jian de liang du zui da zhi wei 339.5 cd/m~2,ju you jiao hao de se wen ding xing ;lan guang qi jian de zui gao liang du da 569.8 cd/m~2。jing guo zhu ke ti can za ,L-CQDsde fen san xing de dao da fu du di gao ,bing ju de dao le zhi mi jun yi de fa guang ceng bao mo ,yin ci ,qi jian de fa guang cu mie de dao you xiao yi zhi ,qi jian liang du de dao le da fu du di sheng 。(3)duan lian dun hua CQDsde can za dian zhi fa guang qi jian 。zhen dui chang lian dun hua de you rong xing L-CQDscun zai zai liu zi chuan shu xing neng cha de wen ti ,cai yong nei bu gao sp~2gong e he biao mian duan lian dun hua de CQDs(Short-chain passivated CQDs,S-CQDs)wei ke ti ,zhi zai di gao fa guang ceng de zai liu zi chuan shu xing neng 。yin ci ,yi ning meng suan he niao su wei tan yuan ,xin an wei biao mian xiu shi ji ,cai yong liang bu fa zhi bei le you rong xing S-CQDs。ge cheng de S-CQDsju you ji fa bo chang du li de te xing ,QYwei 34.8%,ping jun li jing 5.95 nm,ju you liang hao de jie jing xing he gao de sp~2gong e 。S-CQDsde LUMOneng ji wei –4.08 eV,HOMOneng ji wei –6.41 eV。S-CQDssui ran you jiao hao de zai liu zi chuan shu xing neng ,dan shi mu qian dian zhi fa guang xing neng bu li xiang ,ke neng shi you yu S-CQDscun zai da liang de biao mian que xian ,biao mian que xian hui yi fei fu she yue qian guo cheng shi fang neng liang ,fa sheng fei fu she de e xie fu ge ,dao zhi S-CQDsfa guang cu mie 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自太原理工大学的许佳聪，发表于刊物太原理工大学2019-07-26论文，是一篇关于碳量子点论文,电致发光器件论文,载流子传输性能论文,发光机制论文,太原理工大学2019-07-26论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自太原理工大学2019-07-26论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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