[发明专利]用原位生成法制备过渡金属氧化物/量子点体异质结方法及在发光二极管中应用

说明书

本发明公开了用原位生成法制备过渡金属氧化物/量子点体异质结方法及在发光二极管中应用，先在导电玻璃上制备好空穴注入与传输层和过渡金属氧化物骨架，再将芯片整体放到溶剂的烧瓶中，然后，将铯源快速注入，得到过渡金属氧化物/量子点体异质结，将其从反应容器中取出进行后续过程，制备出发光二极管；所述发光二极管设有金属对电极、电子注入与传输层、过渡金属氧化物/量子点体异质结量子点发光层、空穴注入与传输层、ITO透明电极、玻璃基底、电源组成；本发明的特征在于利用原位生成法制备异质结，金属氧化物纳米晶和量子点之间的界面结合强度较高。同时，省去了繁琐的量子点后处理工序，简化了制备工艺，并且杜绝了量子点的污染。

技术领域

本发明专利主要涉及LED发光器件领域，特别是涉及一种制备性能优良的发光层，具体为用原位生成法制备过渡金属氧化物/量子点体异质结方法及在发光二极管中应用。

背景技术

目前，随着量子点技术的发展，QLED发光二极管也迎来了新的发展，因为其满足人们日益追求的高标准，自发光体系的QLED发光二极管技术也越来越得到人们的重视，在不就得将来必将成为下一代显示设备的主流。但是目前QLED研究发展的瓶颈的是空穴电子的注入不平衡导致效率不高，还不能普及到应用上。为此我们提出过渡金属氧化物/量子点体异质结应用于量子点发光二极管，以期促进电子/空穴平衡，拓宽辐射复合区域，获得高电光转换效率，是一项近乎全新的探索。通过体异质结结构体系的构建，使量子点充分渗入空穴传输层内部，发光功能单元遍布整个体异质结，有利于实现高亮度的体发光。介于这种结构的引入使空穴传输界面接触也显著扩大，提高空穴传输几率。更进一步，调控过渡金属氧化物的高HOMO能级，构建空穴传输快速通道，大幅提升空穴传输速率，使电子空穴传输达到平衡，最终提高量子点发光二极管性能，但是由于过渡金属氧化物骨架的孔隙也为纳米级别的，量子点能否和过渡金属氧化物骨架完美结合还有待研究，因此我们提出一种可以改善这一问题的合成方法。采用原位生成法制备异质结，金属氧化物纳米晶和量子点之间的界面结合强度较高。同时，省去了繁琐的量子点后处理工序，简化了制备工艺，并且杜绝了量子点的污染。

发明内容

本发明专利主要解决的技术问题是提供一种稳定性优良的过渡金属氧化物/量子点体异质结，进而制备高效过渡金属氧化物/量子点体异质结量子点发光二极管，采用过渡金属氧化物/量子点体异质结技术，多种不同材料，实现了更高效率的量子点发光器件，满足人们的生活需要。

为解决上述技术问题，本发明专利采用的一种技术方案是：用原位生成法制备过渡金属氧化物/量子点体异质结方法，其特征在于：利用原位生成的方式，将过渡金属氧化物骨架浸泡在制备量子点的溶液中，使量子点在过渡金属氧化物骨架的孔隙中生成，以达到量子点和过渡金属氧化物骨架的紧密结合，后续再将残留液体冲洗干净，加热烘干即可得过渡金属氧化物骨架/量子点体异质结；避免了量子点填充不充分，反而降低发光二极管的效率；将其应用到发光二极管中，设有透明导电电极的玻璃基底、空穴注入与传输层，过渡金属氧化物/量子点体异质结发光层、电子注入与传输层、金属对电极；电极、电子注入与传输层、过渡金属氧化物/量子点体异质结量子点发光层、空穴注入与传输层、ITO透明电极、玻璃基底由上向下依次连接，电极位于顶部，玻璃基底位于底部，电源正极穿透玻璃基底与导电玻璃相连接，电源负极与电极相连接。

进一步，所述电极由Al或Ag或AL/Ag构成，所形成的电极材料的厚度约为1-150nm。

进一步，所述电子注入与传输层由无机氧化物ZnO（ZnMgO）或TiO2等构成，厚度为1-100nm。

进一步，所述过渡金属氧化物/量子点体异质结发光层结构中的量子点为无机半导体纳米材料，如CdSe/CdS/ZnS等量子点，厚度为1-100nm。

进一步，所述过渡金属氧化物的HOMO能级在-4.6~-5.3eV左右。