[发明专利]一种量子点电致发光器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及量子点电致发光技术领域，具体的说，涉及一种量子点电致发光器件及其制备方法。

背景技术

量子点具有发射带宽窄、发射波长精确可调、光稳定性较好以及对柔性衬底兼容性极好等特点，这些特点使量子点发光二极管(QD-LED)的研究和发展十分迅速。QD-LED的应用范围十分广泛，包括彩色平板显示器和固体平面照明。使用低成本溶液法合成的单分散性胶体量子点(QD)为QD-LED提供了一系列新的生色团，对比有机/高分子生色团，QD生色团具有发射带宽窄、半峰宽小于30nm、波长连续可调等优点。此外，QD还具有较高的光致发光(PL)量子产率和光化学稳定性。

同有机/高分子LED一样，QD-LED也需要一个平衡的电子、空穴注入以及限制来提高它的发光效率。2002年，Seth Coe等通过相分离法成功实现了QD-LED器件外量子效率的提升；2007年，Sun等直接在空穴传输层(HTL)上进行QD的旋转涂膜，提高了QD-LED器件的亮度。然而，这些报道的QD-LED大多都受到不平衡的电荷传输的限制，这是因为QD的最高占据轨道(HOMO)能级较低，与有机HTL的HOMO能级不匹配，从而在有机HTL与QD界面处产生一个较大的势垒，阻碍空穴进入QD层。此外，有机HTL与QD之间的势垒还会因为QD表面的绝缘配体分子的存在而进一步增大。迄今为止，单一有机/高分子空穴传输材料难以实现与QD的HOMO能级的匹配。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以使空穴高效传输的量子点电致发光器件，其能有效地提高载流子的传输效率，提高器件性能和色彩纯度。

本发明的另一个目的是提供一种量子点电致发光器件的制备方法。

本发明采用的技术方案为：一种量子点电致发光器件，包括第一电极和第二电极，所述第一电极设置在透明基片上，所述第一电极和第二电极分别与电源连接，所述第一电极和第二电极之间自下而上依次设置有空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、量子点发光层、空穴阻挡层(HBL)和电子传输层(ETL)。

作为优选，所述空穴注入层材料为聚(3，4-乙烯二氧噻吩)：聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)。

作为优选，所述空穴传输层材料为聚[N，N’-二苯基-N，N’-二(3-甲基苯基)-1，1’-联苯-4，4’-二胺](poly-TPD)或聚乙烯基咔唑(PVK)。

作为优选，所述电子阻挡层材料为脱氧核糖核酸-十六烷基三甲基铵(DNA-CTMA)。

作为优选，所述量子点发光层的材料为CdSe/CdS/ZnS核/壳/壳型量子点。

作为优选，所述空穴阻挡层材料为1，3，5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)。

作为优选，所述电子传输层材料为八羟基喹啉铝(Alq₃)。

作为优选，所述第一电极为金属氧化物，或功函数较高的金属，所述功函数较高的金属为金、银、铜，所述金属氧化物最好为氧化铟锡(ITO)。

作为优选，所述第二电极为功函数较低的金属，所述功函数较低的金属为锂、镁、钙、锶、铝、铟，或它们与金、银、铜的合金，最好为钙/铝合金。

一种上述量子点电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：

(1)利用多种溶剂煮沸和去离子水超声的方法对透明导电基片进行清洗、烘干，其中导电基片上面的导电膜作为器件的第一电极；

(2)利用旋转涂膜的方法向上述导电膜上涂上一层导电高分子材料为空穴注入层(HIL)，旋涂速率为2000rpm；

(3)利用旋转涂膜方法向上述空穴注入层上涂上一层高分子材料为空穴传输层(HTL)，旋涂速率为3000rpm；

(4)利用旋转涂膜方法向上述空穴传输层上涂上一层生物大分子材料为电子阻挡层(EBL)，旋涂速率为4000rpm；

(5)在上述电子阻挡层之上继续旋涂量子点作为发光层材料，旋涂速率为1500rpm；

(6)在高真空的环境下，再在上述量子点发光层上热沉积上空穴阻挡层(HBL)，沉积速率为0.1-0.4nm/s；

(7)在高真空的环境下，再在上述空穴阻挡层上热沉积上电子传输层(ETL)，沉积速率为0.1-0.4nm/s；

(8)在上述电子传输层之上继续沉积金属层作为器件的第二电极，沉积速率为0.4-1nm/s。