本发明专利技术公开了一种基于补偿发光的ZnCuInS/ZnS量子点白光LED及其制作方法，该LED采用双层发光的结构，包括有玻璃衬底，沉积在玻璃衬底上透明的ITO电极，旋涂在ITO电极上的PEDOT:PSS层，旋涂在PEDOT:PSS层上产生蓝绿光的Poly-TPD层，旋涂在Poly-TPD层上产生红光的ZnCuInS/ZnS量子点层及Al电极，PEDOT:PSS层为缓冲层；ITO电极是透明的，作为LED的正极；所述的Poly-TPD层产生蓝绿光；ZnCuInS/ZnS量子点层产生红光，和Poly-TPD层产生的蓝绿光互补，形成白光，本发明专利技术采用无毒金属ZnCuInS/ZnS量子点作为主要发光层，符合绿色环保的要求；具有显色性好、制备简单、成本低等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及LED及其制作方法
，具体涉及ー种新型无毒、绿色环保的。
技术介绍
首先，介绍本
的ー些缩写词LED-Light-emitting diode,缩写为 LED ; 聚三苯胺-Poly (N, N，-bis (4-butylphenyl) -N, N，-bis (phenyl) benzidine,缩写为 Poly-TPD ；量子点-Quantum dot,缩写为 QD;量子点LED-Quantum dot light emitting device,缩写为 QD-LED ;聚(3，4-亚こニ氧基噻吩)-聚(苯こ烯磺酸)-Poly (3，4-ethylenedioxy thiophene) :poly (4-styrenesulfonate),缩写为 PEDOT:PSS ；锡掺杂氧化铟——铟(III族)氧化物(In2O3)and锡(IV族)氧化物(SnO2)的混合物，通常质量比为90%In203，10%Sn02，缩写为ITO ；光致发光-Photoluminescence,缩写为 PL ；电致发光-Electroluminescence,缩写为 EL。为书写和阅读方便，下面直接使用相应词的英文縮写词。LED以其亮度高、显示寿命长、耗电低、成本低、视角和可视距离远等优点越来越受到人们的关注。其中，多色或白光发光二极管是目前的研究热点之一。胶体QD的荧光量子效率>80%，制成QD-LED的发射谱可以覆盖蓝光到红光的大部分可见光波段，具有显著节能、显色性好、制备简单、成本低、柔性好等优点。在平面显示、LCD背光源等领域，QD-LED有良好的应用前景。目前，胶体QD-LED的发光层主要使用有毒重金属阳离子(比如Cd、Pb、Hg)材料，毒性高，不符合绿色环保的要求。采用无毒材料ZnCuInS/ZnS量子点，不仅体现了 QD-LED的优势，而且符合了环保的要求。获取白光LED的方式主要有两种一种是多芯片型白光LED，通过红、绿、蓝三原色的配色的方式产生白光；另ー种是采用荧光粉转换白光，主要采用荧光粉将蓝光LED或紫外LED产生的蓝光或紫外光分布转换为双波长或三波长白光。通过研究ZnCuInS/ZnS量子点和Poly-Tro的发光光谱，发现它们的发光光谱具有互补性。在ZnCuInS/ZnS薄膜层上包覆ー层Poly-Tro薄膜后，利用两者互补的光谱特性，制备量子点LED，获得白光辐射。采用ZnCuInS/ZnS量子点和Poly-TTO有机材料，利用互补发光的原理获得白光LED，在国内尚未见到相关报道。这种LED的主要特点是ー是采用无毒ZnCuInS/ZnS量子点作为主要发光层，符合绿色环保的要求；ニ是基于ZnCuInS/ZnS量子点和Poly-TTO材料的光谱互补特性，组合产生白光，具有显色性好、制备简单、成本低等优点。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种，采用光谱互补发光的原理产生白光，根据ZnCuInS/ZnS量子点和poly-Tro的互补光谱的发光特性，制作出高显色指数的白光LED。本专利技术通过以下技术方案实现，结合附图说明如下—种基于补偿发光的ZnCuInS/ZnS量子点白光LED,米用双层发光的结构,主要由玻璃衬底I，沉积在玻璃衬底I上透明的ITO电极2，旋涂在ITO电极2上的PED0T:PSS层3，旋涂在PED0T:PSS层3上产生蓝绿光的Poly-Tro层4，旋涂在Poly-TTO层4上产生红光的ZnCuInS/ZnS量子点层5以及热蒸镀在ZnCuInS/ZnS量子点层5上的Al电极6组成。所述的PED0T:PSS层3为缓冲层，用来提高ITO电极2的电极性能。 所述的ITO电极2是透明的，作为LED的正扱，由于其透明的特性，使得产生的光能够透过。所述的Poly-Tro层4用来产生蓝绿光，同时也作为LED的空穴迁移层。所述的ZnCuInS/ZnS量子点层5用来产生红光，实现和Poly-TTO层4产生的蓝绿光互补，形成白光。所述的Al电极6作为LED的负极。本专利技术的互补产生白光的结构和现有技术普遍采用的白光混合方式不同，本专利技术采用的结构中，载流子从ITO电极2和Al电极6注入，在Poly-Tro层4和ZnCuInS/ZnS量子点层5交界面处复合，使得两层发光顔色互补，产生白光。不同于一般多色量子点混合白光LED，本专利技术的Poly-Tro层4和ZnCuInS/ZnS量子点层5是分离的，有效减小了从波长短的一端转到波长长的一端的共振能量转移，使得白光LED的发光效率得到实质性的提高。參阅图2所述的ZnCuInS/ZnS量子点层5与Poly-TTO层4发光光谱线及混合后白光光谱曲线可见，本专利技术中的ZnCuInS/ZnS量子点层5与Poly-TTO层4的发光光谱特性正好互补。由于ZnCuInS/ZnS量子点层5的发光机理是施主一受主对复合发光，其产生峰值波长在620nm附近的红光。通过旋涂形成的Poly-TTO层4在高温处理和退火冷却到室温后，其TH)分子结构主要是平面结构，这种平面结构对应较高波长(475nm)的PL发光峰。此夕卜，采用合适的旋涂速度，保证所获得的Poly-Tro层4的EL谱的主峰是在480nm附近的蓝绿光。根据图2所述的组合发光的光谱，在ZnCuInS/ZnS量子点层5上包覆ー层Poly-TTO层4后，二者发光颜色互补，产生白光。在恰当的偏置电压下，可以得到较好的白光光谱，具有闻的显色指数。一种基于补偿发光的ZnCuInS/ZnS量子点白光LED的制作方法，包括以下步骤首先，參阅图3所述，将带有ITO电极2的玻璃衬底I用超声净洗，分别置于清洗液、去离子水、丙酮和异丙醇中清洗2次，毎次15分钟。在150°C下烘烤10分钟后，进行紫外线处理；其次，參阅图4所述，通过旋涂方法将PED0T:PSS层3旋涂在ITO电极2上，旋涂厚度大约是30nm，接着在N2环境下150°C退火10分钟；第三，參阅图5所述，将空穴传输材料Poly-Tro层4旋涂在PEDOT:PSS层3上，作为空穴迁移层，在N2环境下120°C退火30分钟；第四，參阅图6所述,将胶体ZnCuInS/ZnS量子点溶液旋涂在空穴迁移层上,形成ZnCuInS/ZnS量子点层5，在N2环境下80°C退火30分钟；最后，參阅图7所述，采用热蒸镀的方法在ZnCuInS/ZnS量子点层5上沉积150nm厚的Al电极6，完成基于补偿发光的ZnCuInS/ZnS量子点白光LED的制作。本专利技术的有益效果在于提出了ー种无毒“緑色”的。本专利技术的量子点LED中，ー是采用无毒金属ZnCuInS/ZnS量子点作为主要发光层，符合“緑色”环保的要求；ニ是基于ZnCuInS/ZnS量子点和Poly-TTO材料的光谱互补特性，组合产生白光，具有显色性好、制备简单、成本低等优点。而且制备过程也十分简单，同时其采用材料也不含有毒金属，具有环保特性。附图说明 图I基于补偿发光的ZnCuInS/ZnS量子点白光LED的总体结构2ZnCuInS/ZnS量子点与Poly-TTO发光光谱线及混合后白光光谱曲线其中，横坐标为波长，単位为nm，纵坐标为光的強度，QD PL表示ZnCuInS/ZnS量子点光致发光光谱，Poly-TPD EL表本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于补偿发光的ZnCuInS/ZnS量子点白光LED，包括有玻璃衬底(I )、ITO电极(2 )、PEDOT: PSS 层(3 )、PoIy-TPD 层⑷、ZnCuInS/ZnS 量子点层(5 )以及 Al 电极(6 )，其特征在于 所述的ITO电极(2)是透明的，作为LED的正极，沉积在玻璃衬底(I)上； 所述的PED0T:PSS层(3)为缓冲层，旋涂在ITO电极(2)上； 所述的Po I y-TPD层(4 )产生蓝绿光，作为LED的空穴迁移层，旋涂在PEDOT: PSS层(3 );所述的ZnCuInS/ZnS量子点层(5)产生红光，旋涂在Poly-TTO层(4)上；所产生红光和Poly-Tro层(4)产生的蓝绿光互补，形成白光； 所述的Al电极(6)作为LED的负极，热蒸镀在ZnCuInS/ZnS量子点层(5)上。2.根据权利要求I所述的ー种基于补偿发光的ZnCuInS/ZnS量子点白光LED，其特征在于 所述的Poly-Tro层(4)和ZnCuInS/ZnS量子点层(5)是分离的；载流子从ITO电极(2)和Al电极(6)注入，在Poly-Tro层(4)和ZnCuInS/ZnS量子点层(5)交界面处复合，使得两层发光顔色互补，产生白光。3.根据权利要求2所述的ー种基于补偿发光的ZnCuInS/ZnS量子点白光LED，其特征在于 所述的ZnCuInS/ZnS量子点层(5)产生峰值波长在620nm附近的红光；所述的Poly-TPD层(4)在高温处理和退火冷却到室温后，产生峰值波长在480nm附近的蓝绿光；在ZnCuInS/ZnS量子...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，翟微微，张佳全，于伟泳，王一丁，张铁强，林晓珑，冯毅，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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