一种发光二极管及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种发光二极管及其制备方法，其包括步骤：在衬底上沉积底电极；然后在底电极上沉积空穴传输层；接着在空穴传输层上沉积量子点发光层；最后在量子点发光层上沉积电子传输层，并蒸镀顶电极于电子传输层上，形成发光二极管；其中，所述空穴传输层和/或所述电子传输层的材料是掺杂的无机纳米氧化物。本发明专利技术通过对无机纳米氧化物进行掺杂，利用表面偏析技术，降低其表面能，钝化其表面缺陷，从而改善QLED器件的稳定性和发光效率。同时，利用无机纳米氧化物同时制备电子和空穴传输层，相比之前有机空穴传输层的器件结构，具有稳定性和发光效率高的特点，也更适合于低成本大规模的印刷显示技术。

Light emitting diode and preparation method thereof

The invention discloses a light emitting diode and a preparation method thereof, which comprises the following steps: depositing a bottom electrode on the substrate; and a hole transport layer deposited on the bottom electrode; then deposited on the hole transport layer quantum dot light emitting layer; finally emitting electron transport layer deposition layer in quantum dots, and the top electrode in electronic plating the transport layer, forming a light emitting diode; wherein the hole transport layer and / or the electronic transmission layer is made of inorganic nano doped oxide. The invention can reduce the surface energy of the inorganic nano oxide and reduce the surface defect by using the surface segregation technology, thereby improving the stability and luminous efficiency of the QLED device. At the same time, the preparation of electron and hole transport layer using inorganic nano oxide, compared to the device structure before organic hole transport layer, has high luminous efficiency and stability characteristics, is more suitable for low cost large-scale printing and display technology.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光二极管领域，尤其涉及一种发光二极管及其制备方法。
技术介绍
无机金属纳米氧化物近年来作为电子/空穴传输材料被广泛的用在有机光电器件中，包括有机发光二极管，有机/钙钛矿光伏器件等。相比于有机材料，无机金属纳米氧化物不但可以采用溶液法制备，而且具有更高的载流子迁移率，同时对水氧的阻抗性更高，极大地改善了器件的稳定性，铺平了商业化应用的道路。量子点由于其发光效率高，发光颜色可控，以及色纯度高等优点，在下一代显示技术中具有巨大的应用潜力。除了在液晶显示技术中作为下转换发光材料来提高显示性能之外，量子点发光二极管（QLED）作为一种新的显示技术，具有自主发光，可轻薄柔性等特点，正受到人们的关注。纳米氧化锌是QLED器件中普遍采用的电子传输材料，其导带能级有利于电子从阴极到量子点的注入，而其较深的价带能级又可起到有效阻挡空穴的作用。但是纳米氧化锌的光电性能与其颗粒尺寸有很大的关系，随着颗粒尺寸的减少，其成膜性改善，但是同时由于小尺寸情况下，比表面积非常大，因此表面缺陷对电子空穴对具有很强的淬灭作用，从而导致QLED的器件效率和稳定性仍较低的问题。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种发光二极管及其制备方法，旨在解决现有QLED的器件效率和稳定性仍较低的问题。本专利技术的技术方案如下：一种发光二极管的制备方法，其中，包括步骤：A、在衬底上沉积底电极；B、然后在底电极上沉积空穴传输层；C、接着在空穴传输层上沉积量子点发光层；D、最后在量子点发光层上沉积电子传输层，并蒸镀顶电极于电子传输层上，形成发光二极管；其中，所述空穴传输层和/或所述电子传输层的材料是掺杂的无机纳米氧化物。所述的发光二极管的制备方法，其中，掺杂的无机纳米氧化物中，所述无机纳米氧化物是氧化锌、氧化钛、氧化镍、氧化钼中的一种。所述的发光二极管的制备方法，其中，掺杂的无机纳米氧化物中，所述掺杂元素是铝、镁、锰、铟、镓中的一种。所述的发光二极管的制备方法，其中，掺杂的无机纳米氧化物中，掺杂元素质量占总质量百分比为0.01~15%。一种发光二极管，其中，采用如上任一所述的发光二极管的制备方法制备而成，所述发光二极管从下而上依次包括衬底、底电极、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层及顶电极；其中，所述空穴传输层和/或所述电子传输层的材料是掺杂的无机纳米氧化物。所述的发光二极管，其中，所述衬底为玻璃基板。所述的发光二极管，其中，所述底电极的材料为透明导电金属氧化物ITO、FTO或AZO。所述的发光二极管，其中，所述量子点发光层的材料为CdSe/ZnS、CdSe/CdZn、SeS/ZnS等核壳结构半导体材料，PbSe、PbS等4-6组半导体材料，InP、GaP等3-5族材料以及CuInS、CuGaS等1-3-6族半导体材料以及它们的核壳结构半导体材料。所述的发光二极管，其中，所述顶电极的材料为Al或Ag，Au。有益效果：本专利技术采用掺杂的无机纳米氧化物作为所述空穴传输层和/或所述电子传输层的材料，掺杂的无机纳米氧化物表面能的降低可显著提高器件的稳定性，而表面缺陷的钝化极大地降低了对电子空穴对的淬灭作用，提高了器件的发光效率。附图说明图1为本专利技术一种发光二极管的制备方法较佳实施例的流程图。图2为本专利技术一种掺杂的无机纳米氧化锌的结构示意图。图3为本专利技术一种发光二极管较佳实施例的结构示意图。具体实施方式本专利技术提供一种发光二极管及其制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。无机纳米氧化物近年来作为电子/空穴传输材料被广泛的用在有机光电器件中。但是无机纳米氧化物，随着颗粒尺寸的减少，表面缺陷增多，而且表面能增大，这种情况下就造成了其材料的不稳定性以及器件中电子空穴对的强猝灭效果，从而影响了器件的寿命和效率。为了解决上述问题，本专利技术通过对无机纳米氧化物进行掺杂，从而得到表面能和表面缺陷都更低的掺杂的无机纳米氧化物，然后使用掺杂的无机纳米氧化物作为电子/空穴传输材料，从而改善了器件的效率和寿命。具体地，请参阅图1，图1为本专利技术的一种发光二极管的制备方法较佳实施例的流程图，如图所示，其中，包括步骤：S100、在衬底上沉积底电极；步骤S100中，所述衬底可以为但不限于玻璃基板，所述底电极的材料可以为但不限于透明导电氧化物电极，例如ITO，FTO或AZO等透明导电氧化物电极。S200、然后在底电极上沉积空穴传输层；S300、接着在空穴传输层上沉积量子点发光层；步骤S300中，本专利技术所述量子点发光层的材料可以为CdSe/ZnS、CdSe/CdZn、SeS/ZnS等核壳结构半导体材料，PbSe、PbS等4-6组半导体材料，InP、GaP等3-5族材料以及CuInS、CuGaS等1-3-6族半导体材料以及它们的核壳结构半导体材料。S400、最后在量子点发光层上沉积电子传输层，并蒸镀顶电极于电子传输层上，形成发光二极管。优选地，所述顶电极的材料可以为但不限于Al 、Ag或Au。其中，所述空穴传输层的材料和/或所述电子传输层的材料是掺杂的无机纳米氧化物。换句话说，本专利技术所述空穴传输层的材料和所述电子传输层的材料都是或者其中之一是掺杂的无机纳米氧化物。本专利技术通过对无机纳米氧化物进行掺杂，利用表面偏析技术，降低其表面能，钝化其表面缺陷。然后利用掺杂的无机纳米氧化物制备电子传输层/空穴传输层， 达到改善其稳定性以及降低电子空穴对猝灭作用的目的，从而提高QLED器件的稳定性和发光效率。具体地，掺杂的无机纳米氧化物中，本专利技术所述无机纳米氧化物可以是氧化锌、氧化钛、氧化镍、氧化钼等中的一种。掺杂元素可以是铝，镁，锰，铟、镓等中的一种。优选地，掺杂的无机纳米氧化物中，掺杂元素质量占总质量百分比为0.01~15%（如2%、5%或10%）。下面以纳米氧化锌作为QLED器件的电子传输材料为例进行详细说明。纳米氧化锌是QLED器件中常用的电子传输材料，具有迁移率高，透光性好等优点，但是由于其颗粒尺寸只有3-5纳米，具有很大的比表面，因此一方面表面缺陷浓度相对较高，在发光层和电子传输层的界面对发光淬灭较强，另一方面小尺寸导致的高表面能也使得纳米氧化锌材料的稳定性较差，无法获得长寿命的器件，尤其是在蓝光QLED器件中。现有技术中，通常采用高温退火的处理方法来降低其表面缺陷或者在电子传输层和发光层的界面插入一层阻隔层来减少对电子空穴对的淬灭。这两种方法都有其局限性，高温方法一是增加了成本，二是可能会破坏其他功能层的性能，三是与QLED技术柔性轻薄的应用优势不相符；而加入阻隔层的方法则加大了器件结构的复杂性，可能导致良率降低，成本上升。纳米氧化锌是QLED器件中常用的电子传输材料，具有迁移率高，透光性号等优点，但是由于其颗粒尺寸只有3-5纳米，具有很大的比表面，因此一方面表面缺陷浓度相对较高，在发光层和电子传输层的界面对发光淬灭较强，另一方面小尺寸导致的高表面能也使得纳米氧化锌材料的稳定性较差，无法获得长寿命的器件，尤其是在蓝光QLED器件中。为了克服利用纳米氧化锌制备QLED器件电子传输层时存在的表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光二极管的制备方法，其特征在于，包括步骤：A、在衬底上沉积底电极；B、然后在底电极上沉积空穴传输层；C、接着在空穴传输层上沉积量子点发光层；D、最后在量子点发光层上沉积电子传输层，并蒸镀顶电极于电子传输层上，形成发光二极管；其中，所述空穴传输层和/或所述电子传输层的材料是掺杂的无机纳米氧化物。

【技术特征摘要】
1.一种发光二极管的制备方法，其特征在于，包括步骤：A、在衬底上沉积底电极；B、然后在底电极上沉积空穴传输层；C、接着在空穴传输层上沉积量子点发光层；D、最后在量子点发光层上沉积电子传输层，并蒸镀顶电极于电子传输层上，形成发光二极管；其中，所述空穴传输层和/或所述电子传输层的材料是掺杂的无机纳米氧化物。2.根据权利要求1所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，掺杂的无机纳米氧化物中，所述无机纳米氧化物是氧化锌、氧化钛、氧化镍、氧化钼中的一种。3.根据权利要求1所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，掺杂的无机纳米氧化物中，所述掺杂元素是铝、镁、锰、铟、镓中的一种。4.根据权利要求1所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，掺杂的无机纳米氧化物中，掺杂元素质量占总质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱磊，杨一行，曹蔚然，向超宇，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44