《基於膠體量子點的白光混合LED的研究》是依託吉林大學，由程剛擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於膠體量子點的白光混合LED的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：程剛
- 依託單位：吉林大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以無機膠體量子點為發光材料，有機小分子或者聚合物材料為載流子傳輸材料的混合LED在理論上結合了無機量子點的發光效率高、發光光譜窄、化學和光學穩定性高以及有機材料的低成本、面光源的優點。但是目前這種器件仍然存在很多問題，特別是效率較低，我們認為這主要是由於核/殼結構的量子點的寬頻隙的殼層材料和不導電的有機配體的存在所導致的載流子注入困難所造成的。因此，在本項目中我們擬利用高效率的有機磷光材料到量子點的能量轉移在不破壞量子點的核/殼結構的前提下達到與提高載流子注入的類似的效果，從而提高LED的量子效率。再結合濕法p摻雜的空穴傳輸層和乾法n摻雜的電子傳輸層以降低LED的驅動電壓，提高器件的功率效率。在發光層中，混合不同尺寸的量子點，通過系統地調整濃度以得到平衡的白光發射。
結題摘要
以無機膠體量子點為發光材料，有機小分子或者聚合物材料為母體或載流子傳輸材料的混合LED在理論上結合了無機膠體量子點的發光效率高、發光光譜窄、化學和光學穩定性高以及有機材料的低成本、面光源的優點。但是目前這種器件仍然存在很多問題，特別是效率較低，我們認為這主要是由於核/殼結構的量子點的寬頻隙的殼層材料和不導電的有機配體的存在所導致的載流子注入困難所造成的。針對這個問題，本項目集中研究了通過利用高效率的有機磷光材料到量子點的能量轉移在不破壞CdSe/ZnS量子點的核/殼結構的前提下達到與提高載流子注入的類似的效果，從而提高混合白光LED的整體效率。在項目的研究中，（1）我們開發了多種適用於這種混合LED的母體材料，包括聚合物和小分子材料。這些材料除了具有在常規溶劑中的高溶解度、良好的熱穩定性、成膜性等，還具有寬頻隙和高三重態能級（防止藍光磷光材料的能量逆傳遞）、高載流子遷移率（降低器件的驅動電壓）等；（2）我們在國際上首次研究並報導了不同空間結構的金屬配合物磷光材料到無機量子點CdSe/ZnS之間的能量轉移過程，並發現扁平的四邊形鉑的配合物材料相對於常用的空間八面體結構的銥的配合物材料到無機量子點之間的能量轉移更加充分，因此是更好的磷光敏化材料；（3）我們通過使用一種自行開發的水溶性的電子傳輸性聚合物材料作為電子傳輸層，在不影響下層的發光層的條件下，在國際上首次實現了全旋塗的混合LED器件。結合以上的成果，我們實現了最高外量子效率為2.08%，最大功率效率為3.15 lm/W的白光混合LED器件，超過了本項目的預期指標（外量子效率1%，功率效率2 lm/W）。
