[发明专利]多层发光量子点器件及其制备方法

说明书

本发明涉及量子点技术领域，尤其是涉及一种多层发光量子点器件及其制备方法。多层发光量子点器件，自下而上包括底电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和顶电极；所述量子点发光层包括交替设置的量子点层和缓冲层；所述电子传输层与所述量子点发光层的缓冲层相贴合。本发明通过引入缓冲层，降低空穴跃迁克服的势垒，提高器件的空穴传输速率，增加激子在量子点发光层中的复合几率，提高器件的性能；同时，将缓冲层作为多层量子点层之间的分隔层，以此来制作多层发光器件来增加发光面积，提高器件性能。

技术领域

本发明涉及量子点技术领域，尤其是涉及一种多层发光量子点器件及其制备方法。

背景技术

量子点发光二极管(QLED)发展至今，红光和绿光器件的稳定性已经基本满足商业化的标准，但蓝光QLED器件的效率和亮度还是远远落后于红光和绿光器件。

导致蓝光QLED器件效率低的原因主要有：

(1)蓝光波段的量子点粒径小，因而在合成蓝光量子点时较难控制其表面的缺陷；

(2)蓝光量子点的禁带宽度较大，尤其是HOMO能级较低，一般大于-6eV，包括红光量子点最小的HOMO能级也至少在-6eV，而目前所使用的空穴传输材料的HOMO能级一般在-5.4eV左右，导致空穴由传输层跃迁到量子点发光层时所需要克服的势垒较大，空穴很难注入到量子点层，导致器件效率低。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供多层发光量子点器件，以解决现有技术中存在的器件效率低的技术问题。

本发明的第二目的在于提供多层发光量子点器件的制备方法，该制备方法操作简便，重复性好。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

多层发光量子点器件，自下而上包括底电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和顶电极；

所述量子点发光层包括交替设置的量子点层和缓冲层；

所述电子传输层与所述量子点发光层的缓冲层相贴合。

在本发明的具体实施方式中，所述缓冲层为pre-PBO层。pre-PBO是指PBO前驱体，PBO为聚对苯撑苯并二噁唑纤维，是一种高性能的芳杂环聚合物，因具有高强度、高热稳定性和耐腐蚀性。另外，PBO是稀有的N型共轭聚合物，有利于注入和传导电子。因此引入pre-PBO作为缓冲层，降低空穴跃迁克服的势垒，提高器件的空穴传输速率，增加激子在量子点发光层中的复合几率，提高器件的性能；同时，将pre-PBO作为多层量子点层之间的分隔层，以此来制作多层发光器件来增加发光面积，提高器件性能。

QLED器件发光的原理为：在外加电场的驱动下，QLED中的电子和空穴分别从阴极和阳极跃迁到量子点发光层，并在量子点发光层中形成具有一定能量束缚的电中性电子-空穴对，即为：激子。激子移动到量子点发光层内合适的位置并发生辐射复合，同时所携带的能量以光子的形式进行释放。因此，电子/空穴复合的几率决定了器件逸出光子的数量。实际上，由于电子和空穴传输材料的载流子迁移率不同，注入的势垒也有差异，这就会使两种载流子不能同时注入到量子点发光层，这种不平衡的载流子注入导致其中一种载流子在发光层上过度积累，使量子点失去电中性，不利于激子的形成，导致器件效率较低。Pre-PBO具有较高的LUMO能级，本发明在电子传输层和量子点层之间加入pre-PBO，则可以增加电子注入的势垒，阻断了多余电子的注入，平衡了载流子的传输，有利于激子的形成，因而提高了器件的效率。

在本发明的具体实施方式中，所述空穴传输层与所述量子点发光层的量子点层或所述量子点发光层的缓冲层相贴合。

在本发明的具体实施方式中，所述空穴传输层与所述量子点发光层的量子点层相贴合。