[发明专利]一种钙钛矿MIS结构电致发光器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于显示与照明领域，涉及一种电致发光器件及其制备方法，尤其涉及一种钙钛矿MIS结构电致发光器件及其制备方法。

背景技术

2013年，Seok小组报道了通过将CH₃NH₃PbI₃和CH₃NH₃PbBr₃简单的混合来调节CH₃NH₃Pb(I_1-xBr_x)₃中I和Br的比例，可以获得禁带宽度在1.5eV到2.2eV之间的钙钛矿材料。这为钙钛矿材料实现可见光范围内的多色发光提供了可能。同时在对薄膜发光效率的研究中，发现在低激发强度时，CH₃NH₃PbI_3-xCl_x发光效率较低，但是随着激发强度的增加迅速升高，可以达到70％。这些优势使钙钛矿型电致发光器件(PeLED)具有非常有潜力的价值。本发明创造性地采用了MIS结构的发光器件，结构和实现方式简单，节约原料、成本低廉，且制备方法所用的设备与现行成熟的器件平面工艺兼容。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种结构简单、节约原料且成本低廉的钙钛矿MIS结构电致发光器件及其制备方法。

本发明的钙钛矿MIS结构电致发光器件，是在衬底上自下而上或者自上而下依次包括第一电极层、绝缘层、CH₃NH₃PbCl_xBr_yI_z层、载流子传输层及第二电极层；其中x+y+z＝3。

所述的衬底通常为玻璃或者柔性基片，所述的柔性基片为聚酯类或聚酞亚胺类化合物。

所述的绝缘层可以为氧化铝、氧化铪、氧化硅或PMMA。

所述的载流子传输层可以为电子传输层或者空穴传输层；所述的电子传输层为金属氧化物电子传输材料；所述的空穴传输层为3，4-乙撑二氧噻吩混合聚苯乙烯磺酸盐、1,2,4,5-四(三氟甲基)苯、聚醚酰亚胺中任意一种或多种的共混物。

所述的第一电极层为Au、Al、ITO或FTO；所述的第二电极层为Au、Al、ITO或FTO。

上述钙钛矿MIS结构电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：

(1)清洗衬底，并干燥；

(2)在衬底上采用电子束蒸发法、磁控溅射法或者热蒸镀制备第一电极层；

(3)在第一电极层上采用电子束蒸发法、磁控溅射法、原子层沉积或者旋涂法制备绝缘层；再将样品置入手套箱中，在惰性气氛下用旋涂法在绝缘层上依次制备CH₃NH₃PbCl_xBr_yI_z层和载流子传输层；

(4)在载流子传输层上采用电子束蒸发法、磁控溅射法或者热蒸镀制备第二电极层；获得钙钛矿MIS结构电致发光器件；

或者

(1)清洗衬底，并干燥；

(2)在衬底上采用电子束蒸发法、磁控溅射法或者热蒸镀制备第二电极层；

(3)将样品置入手套箱中，在惰性气氛下用旋涂法在第二电极层上依次制备载流子传输层和CH₃NH₃PbCl_xBr_yI_z层；再在CH₃NH₃PbCl_xBr_yI_z层上采用原子层沉积或者旋涂法制备绝缘层；

(4)在绝缘层上采用电子束蒸发法、磁控溅射法或者热蒸镀制备第一电极层；获得钙钛矿MIS结构电致发光器件。

本发明具有的有益效果是：与现有技术相比，本发明通过MIS结构实现金属有机杂化钙钛矿材料的发光，相较于常规的p-i-n器件，本发明的结构采用ABX₃结构的钙钛矿发光层可以实现带隙可调，发光颜色可以是可见光、近红外、近紫外，能够实现高亮度、高效率的发光，光热稳定、环境友好。此外，本发明的方法工艺简单、节约原料、成本较低，可实现大面积、柔性器件、高性能发光器件的工业化生产。

附图说明

图1为本发明电致发光器件的结构示意图，其中(a)为一种结构；(b)为另一种结构。

图2为实例1制得器件的发光效果图。