[发明专利]基于银纳米线电极的高效柔性量子点发光二极管及其制备在审
申请号: | 201810420908.6 | 申请日: | 2018-05-04 |
公开(公告)号: | CN108598273A | 公开(公告)日: | 2018-09-28 |
发明(设计)人: | 王磊;丁可;方云生;胡彬 | 申请(专利权)人: | 华中科技大学 |
主分类号: | H01L51/50 | 分类号: | H01L51/50;H01L51/56 |
代理公司: | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人: | 许恒恒;李智 |
地址: | 430074 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 量子点 发光二极管 银纳米线 制备 纳米氧化锌 电极 电子传输性能 纳米氧化锌层 器件制备工艺 柔性透明电极 电子传输层 对电极表面 空穴传输层 空穴注入层 出光效率 发光效率 复合电极 关键参数 金属阳极 柔性基底 透明电极 透明阴极 发光层 有效地 修饰 嵌入 平整 透明 改进 保证 | ||
1.一种基于银纳米线透明电极的柔性量子点发光二极管,其特征在于,自下而上包括柔性透明阴极、电子传输层、量子点发光层、空穴传输层、空穴注入层以及金属阳极;其中,所述柔性透明阴极为银纳米线嵌入柔性基底所得到的复合电极。
2.如权利要求1所述基于银纳米线透明电极的柔性量子点发光二极管,其特征在于,所述柔性透明阴极同时是一种光取出结构介质,主要由具有微米级孔径的银纳米线网状结构组成,且其均方根表面粗糙度不大于5nm;
优选的,所述柔性基底为聚酰亚胺。
3.如权利要求1所述基于银纳米线透明电极的柔性量子点发光二极管,其特征在于,所述柔性透明阴极采用溶液法制备得到,该溶液法所采用的溶剂为甲苯、三氯甲烷或二氯甲烷,具体包括以下步骤:
在基板上通过刮涂的方法形成银纳米线网状结构,然后退火;接着,在该网状结构上基于所述溶液法通过刮涂或者旋涂的方法形成柔性材料的薄膜,然后在200-300℃下固化,接着将柔性薄膜从所述基板上剥离即可得到柔性透明电极;优选的,所述基板为玻璃基板,所述柔性材料为聚酰亚胺。
4.如权利要求1所述基于银纳米线透明电极的柔性量子点发光二极管,其特征在于,所述量子点发光层包括核壳结构量子点,其中核为硒化镉、硫化镉、碲化镉其中的一种,壳为硫化镉、硫化锌其中的一种或两种,该核壳结构量子点的表面还包裹有油酸、正十二烷基硫醇中的一种或者两种基团,该量子点发光层的发光波段优选为红光波段。
5.如权利要求1所述基于银纳米线透明电极的柔性量子点发光二极管,其特征在于,所述电子传输层为纳米氧化锌层,该纳米氧化锌层的厚度优选为80nm~150nm,其成膜后均方根表面粗糙度不超过2nm。
6.制备如权利要求1-5任意一项所述基于银纳米线透明电极的柔性量子点发光二极管的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)制备柔性透明电极,该柔性透明电极为银纳米线嵌入柔性基底所得到的复合电极;
(2)在所述柔性透明电极上旋涂制备电子传输层,然后退火;
(3)在所述电子传输层旋涂制备量子点发光层,然后退火;
(4)在所述量子点发光层蒸镀空穴传输层;
(5)在所述空穴传输层上蒸镀空穴注入层;
(6)在所述空穴注入层上蒸镀金属阳极,即可得到基于银纳米线透明电极的柔性量子点发光二极管。
7.如权利要求6所述制备方法,其特征在于,所述步骤(1)具体是:在基板上通过刮涂的方法形成银纳米线网状结构,然后退火;接着,在该网状结构上通过刮涂或者旋涂的方法形成柔性材料的薄膜,然后在200-300℃温度下固化,接着将柔性薄膜从所述基板上剥离即可得到柔性透明阴极;优选的,所述基板为玻璃基板,所述柔性材料为聚酰亚胺。
8.如权利要求6所述制备方法,其特征在于,所述电子传输层为纳米氧化锌层;所述空穴传输层为有机小分子层,优选为4,4’-二(9-咔唑基)联苯层;所述空穴注入层为无机金属氧化物层,优选为三氧化钼层;所述阳极为金属铝电极。
9.如权利要求8所述制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述旋涂制备电子传输层所采用的纳米氧化锌溶液浓度为40-60mg/mL,所述退火所采用的退火温度为120-160℃,退火时间为10-20分钟,纳米氧化锌在银纳米线柔性透明电极上成膜后,能完全覆盖电极表面突出的银纳米线,均方根表面粗糙度不超过2nm;
所述步骤(3)中,旋涂制备量子点发光层所采用的量子点溶液的浓度为5-10mg/mL,所述退火所采用的退火温度为100-120℃,退火时间为5-10分钟;
所述步骤(4)中,蒸镀空穴传输层对应的有机小分子层的蒸镀速度为
所述步骤(5)中,蒸镀空穴注入层对应的无机金属氧化物层的蒸镀速率为
所述步骤(6)中,蒸镀阳极对应的阳极金属铝的蒸镀速率为
所述步骤(4)、所述步骤(5)和所述步骤(6)中的蒸镀对应的蒸镀真空度均为3.0-4.0×10-4Pa。
10.一种发光器件,其特征在于,该发光器件使用柔性透明电极,所述柔性透明电极为银纳米线嵌入柔性基底所得到的复合电极;所述柔性透明电极具有增强柔性量子点发光二极管出光效率的作用,其均方根表面粗糙度不超过5nm;优选的,该发光器件中,在所述柔性透明电极上还形成了纳米氧化锌层,该纳米氧化锌层在所述柔性透明电极上成膜后,其均方根表面粗糙度不超过2nm,能实现对银纳米线柔性透明电极表面的全部覆盖;
优选的,所述柔性透明电极采用溶液法制备得到,该溶液法所采用的溶剂为甲苯、三氯甲烷或二氯甲烷,具体包括以下步骤:
在基板上通过刮涂的方法形成银纳米线网状结构,然后退火;接着,在该网状结构上基于所述溶液法通过刮涂或者旋涂的方法形成柔性材料的薄膜,然后在200-300℃温度下固化,接着将柔性薄膜从所述基板上剥离即可得到柔性透明电极;优选的,所述基板为玻璃基板,所述柔性材料为聚酰亚胺。
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