倒置聚合物_量子点混合白色发光二极管

倒置聚合物/量子点混合白色发光二极管是一种新型的光电设备，其光电性能及制作工艺是当前材料科学与光电子领域的研究热点。在这一领域中，研究者通过设计和制造倒置结构的设备，利用聚合物与量子点的混合层，达到提高发光效率和稳定性的目的。该设备的结构特点与工作原理涉及以下几个核心知识点： 1. 倒置结构设备（Inverted structure device）：倒置结构设备通常指的是光电器件中的电子注入层与空穴注入层位置对调的结构。这种设计可以提高器件的稳定性和寿命，同时可以避免因空气中的水氧侵蚀而导致的性能下降。 2. 聚合物/量子点混合（Polymer/quantum-dot hybrid）：在这一领域中，量子点具有窄的发射带宽、高效率和长操作稳定性等优点。研究者通过将量子点与聚合物材料混合，制成发光层，利用量子点在发光层中的分布和功能，使得器件在电致发光（Electroluminescence, EL）过程中同时发生能量转移和电荷捕获两种机制，后者是主要机制。 3. 白色发光二极管（White light emitting diode, WLED）：WLED是发光二极管的一种，它通过三种基本颜色（红、绿、蓝）的组合，或者通过量子点等材料的使用，来实现白光的产生。高效率和良好的色稳定性是衡量白色发光二极管性能的重要指标。 4. 溶液加工（Solution process）：溶液加工是一种制备有机电子器件（如OLEDs、QLEDs等）的加工技术，它可以降低制造成本，适用于大面积柔性基底的生产。溶液加工可以提高材料的使用效率，简化制造流程。 5. 界面修饰（Interfacial modification）：在光电器件中，界面修饰是改善器件性能的重要手段之一。通过改变界面的材料特性，可以降低能障高度，促进载流子的注入效率，提高器件的电流效率和外部量子效率。在这篇文章中，聚醚酰亚胺（PEI）被用来修饰氧化锌层，作为电子注入层，从而改善器件性能。 6. 聚合物的发光层（Emitting layer）：发光层是白光LED中的重要组成部分，其材料选择和配比对于发光的颜色纯度和稳定性有直接影响。在这项研究中，使用了蓝色发光聚合物poly(dibenzothiophene-S,S-dioxide-co-9,9-dioctyl-2,7-fluorene)（PFSO）作为基质材料，同时掺杂绿色和红色量子点，来调整白光的色坐标并实现高亮度的稳定白光输出。 7. 国际照明委员会坐标（CIE coordinates）：国际照明委员会（Commission Internationale de l'Eclairage，CIE）定义了一套表征颜色的标准，称为CIE色度图。通过调整发射层中PFSO、绿量子点（G-QDs）和红量子点（R-QDs）的重量比，可以改变发光二极管发出的白光色坐标，文中提到的（0.31,0.32）是指达到的纯白光的CIE坐标位置。 8. 电致发光光谱稳定性（EL spectra stability）：发光二极管的电致发光光谱稳定性是指在不同的亮度范围下，EL光谱的形状与颜色纯度能够保持一致性。文中提到的白光器件在亮度从1.0×10^2 cd/m^2到1.0×10^4 cd/m^2变化时，EL光谱保持相当稳定，说明该设备在宽亮度范围内的色彩稳定性良好。 通过以上的研究工作，科学家们成功制备了具有高发光效率和色彩稳定性的倒置聚合物/量子点混合白色发光二极管。这不仅对光电器件的研究和开发具有重要意义，同时为高效率、低成本的白色照明解决方案提供了新的思路。