一种基于氧化锌量子点的电致白光发光二极管及制备方法技术

本发明专利技术涉及量子点发光二极管技术领域，具体涉及一种基于氧化锌量子点的电致白光发光二极管及制备方法，所述白光发光二极管运用了所述方法，所述白光发光二极管包括从下往上依次层叠设置的阳极、空穴注入层、空穴传输层、氧化锌量子点发光层和阴极；所述空穴注入层为PEDOT:PSS层，所述空穴传输层包括poly

【技术实现步骤摘要】
一种基于氧化锌量子点的电致白光发光二极管及制备方法


[0001]本专利技术涉及量子点发光二极管
，具体涉及一种基于氧化锌量子点的电致白光发光二极管及制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，白光发光二极管(White Light Emitting Diodes,WELDs)因在下一代全彩平板显示器和固态照明中具有潜在应用价值而受到了广泛的关注。为了实现高性能的WLEDs，各种发光材料包括荧光粉、有机小分子、高分子聚合物、碳点、胶质量子点、钙钛矿材料等被相继研究。其中，CdSe、CdTe等量子点及其衍生物因具有发光颜色可调、量子产率高、稳定性好等优点，被认为是一种可实现高效WLEDs的极具发展前景的材料。
[0003]众所周知，RGB三基色是指红绿蓝三色，红绿蓝三色按一定比例混合即可得到白色。因此，若想得到发出白光的量子点发光二极管，一种是将三色的量子点发光二极管分别进行层叠设置，例如阳极、空穴注入层、空穴传输层、红光量子点发光层、间隔层、绿光量子点发光层、间隔层、蓝光量子点发光层和阴极，其中薄膜层数多，界面情况复杂，对于在低成本、大面积生产应用领域具有广泛应用前景的全溶液加工器件而言，多层薄膜的有效沉积也比较困难，载流子输运也会受到影响，从而对发光品质造成不良影响。第二种就是将红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点混合在一起并设置在一层结构上，或将黄光(红光+绿光)量子点和蓝光量子点混合一起设置在一层结构上，使得量子点白光发光二极管各薄膜的层叠数量急剧减少，发光性能得到明显提高。
[0004]然而，尽管此种方法取得了相应的成功，但是仍具有如下缺陷：
[0005]一方面是：含镉量子点的内在毒性，使相应WLEDs的生产应用受到极大限制；
[0006]另一方面是：将不同尺寸的量子点混合形成发光层，以得到白光，所得器件结构复杂，加工难度高，并且不同尺寸的量子点混合会发生再吸收和自聚集等问题，严重影响器件性能。因此，我们迫切需要寻找一种能够解决上述问题的量子点白光发光二极管。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的之一在于提供一种基于氧化锌量子点的电致白光发光二极管，解决传统量子点白光发光二极管加工制造难度大、有毒性且发光品质不佳的问题。
[0008]为了达到上述目的，提供了一种基于氧化锌量子点的电致白光发光二极管，包括从下往上依次层叠设置的阳极、空穴注入层、空穴传输层、氧化锌量子点发光层和阴极；所述空穴注入层为PEDOT:PSS层，所述空穴传输层分别采用poly
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TPD层、poly
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TPD:CBP层和poly
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TPD:TFB层。
[0009]原理及优点：
[0010]1.氧化锌量子点发光层的设置，其中本方案的氧化锌层不是作为传统量子发光二极管中的电子注入层、电子传输层或间隔层，而是作为量子点发光层。将其作为量子点发光层的原理是，该量子点内具有不同宽度的多个带隙，可以同时发射出不同波段的光，形成可
见光范围内的宽谱。同时本方案的量子点发光层不含镉，因此量子点无毒性，而且材料容易获取，获取成本也低，因此生产制造成本低，从而可实际投入生产应用。整体来说，氧化锌量子点发光层制备的量子点白光发光二极管具有发光稳定性好、低成本、高环保、安全无毒等优点。
[0011]2.poly
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TPD层、poly
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TPD:CBP层和poly
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TPD:TFB层的设置，可以理解为具有不同传输能力的空穴传输层，当空穴传输层为poly
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TPD时，空穴注入和传输的速度比较缓慢，红－黄色的光表现出更高的强度，从而使得氧化锌量子点发光层发出的白光更偏向于暖色调。而后的poly
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TPD:CBP层是将CBP掺杂进poly
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TPD得到的，使得空穴注入和传输的能力得到一定提升，从而增强了绿－紫光的强度，简单来讲，可以补充氧化锌量子点发光层发出的白光的冷色调，得到趋于自然光的纯白光。poly
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TPD:TFB层是将TFB掺杂进poly
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TPD得到的，使得空穴注入和传输能力得到进一步提升，使绿－紫光的强度更加凸显，从而使得到的白光偏向于冷色调。也就是说，我们通过调节空穴传输这一简单方法就可以实现白光从暖色调
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冷色调间的调控。
[0012]3.阳极、空穴注入层、空穴传输层、氧化锌量子点发光层和阴极的结构设置，除去阳极和阴极的加工，仅有空穴注入层、空穴传输层、氧化锌量子点发光层需要依次加工，加工步骤相比于传统的量子点白光发光二极管有所精简，且发光层为同类材料的单层设计，因此加工也容易，更容易投入生产应用，而且仅通过一层氧化锌量子点发光层就可发出白光，也就不存在再吸收和自聚集的问题，从而使得发出的白光品质、性能更好。
[0013]进一步，所述poly
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TPD层采用浓度为14mg/ml的poly
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TPD溶液制成。
[0014]有益效果：当浓度选择恰当时，即空穴传输层厚度适中，此时空穴的传输速度适中，使得空穴可以及时进入发光层与电子复合，保证EL光谱表现出较好的白光品质，其电致发光性能得到提升。
[0015]进一步，所述poly
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TPD:CBP层采用poly
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TPD:CBP混合溶液制成，CBP的浓度同poly
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TPD的浓度相同，为14mg/ml，所述poly
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TPD:CBP混合溶液中poly
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TPD和CBP的体积比为3:2。
[0016]有益效果：当poly
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TPD:CBP的体积比为3:2时，二极管的最大发光亮度能够达到974cd/m2，最高电流效率0.2cd/A，空穴注入/传输能力得以提升，更多空穴与电子在紫
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绿光对应带隙退激发光，使其发光呈现纯白光品质。
[0017]进一步，所述poly
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TPD:TFB层采用poly
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TPD:TFB混合溶液制成，TFB的浓度同poly
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TPD的浓度相同，为14mg/ml，所述poly
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TPD:TFB混合溶液中poly
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TPD和TFB的体积比为4:1。
[0018]有益效果：将具有高迁移率的TFB掺杂进poly
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TPD中，形成了poly
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TPD:TFB混合空穴传输层，体积比为4:1时，具备更良好的空穴传输特性，进一步调节空穴和电子的复合退激路径，增加紫
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绿光强度，进而使得发光呈现出冷白光品质。
[0019]本专利技术的目的之一在于提供一种基于氧化锌量子点的电致白光发光二极管的制备方法，上述白光发光二极管应用了本方法，包括以下步骤：
[0020]配置PEDOT:PSS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于氧化锌量子点的电致白光发光二极管，其特征在于：包括从下往上依次层叠设置的阳极、空穴注入层、空穴传输层、氧化锌量子点发光层和阴极；所述空穴传输层包括poly
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TPD层、poly
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TPD:CBP层和poly
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TPD:TFB层。2.根据权利要求1所述的一种基于氧化锌量子点的电致白光发光二极管，其特征在于：所述poly
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TPD层采用浓度为14mg/ml的poly
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TPD溶液制成。3.根据权利要求1所述的一种基于氧化锌量子点的电致白光发光二极管，其特征在于：所述poly
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TPD:CBP层采用poly
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TPD:CBP混合溶液制成，所述poly
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TPD:CBP混合溶液中poly
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TPD和CBP的体积比为3:2。4.根据权利要求1所述的一种基于氧化锌量子点的电致白光发光二极管，其特征在于：所述poly
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TPD:TFB层采用poly
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TPD:TFB混合溶液制成，所述poly
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TPD:TFB混合溶液中poly
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TPD和TFB的体积比为4:1。5.一种基于氧化锌量子点的电致白光发光二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：配置poly
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TPD溶液、poly
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TPD:CBP溶液和poly
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TPD:TFB溶液；在处理好的阳极基板上通过溶液旋涂技术依次制备空穴注入层和空穴传输层；再沉积氧化锌量子点发光层，最后通过真空热沉积技术制备阴极；其中，空穴传输层分别采用poly
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈历相，雷衍连，赵永霜，江浩弘，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：