倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件制造技术

本发明专利技术公开了一种倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件，包括依次层叠的基底、阴极、电子传输层、蓝光量子点发光层、空穴平衡层、空穴传输层以及阳极。空穴传输层包括依次层叠的第三空穴传输层、第二空穴传输层和第一空穴传输层。空穴平衡层的厚度为5nm～10nm。第三空穴传输层、第二空穴传输层及第一空穴传输层的HOMO能级依次减小，从而在蓝光量子点发光层与阳极之间形成阶梯性势垒，达到逐步提高空穴传输层的空穴注入能力，满足蓝光量子点薄膜电致发光器件的空穴注入的要求。进一步的，空穴平衡层能够阻止高迁移率的第一空穴传输材料与蓝光量子点发光层的直接接触，避免造成发光猝灭。

Inverted blue light quantum dot thin film electroluminescent device

The invention discloses an inverted blue quantum dot thin film electroluminescent devices, including sequentially stacked substrate, cathode, electron transport layer, blue light quantum dot light emitting layer and hole balance layer, hole transport layer and anode. The hole transport layer includes a third hole transport layer, a second hole transport layer, and a first hole transport layer. The thickness of hole balance layer is 5nm ~ 10nm. The third hole transport layer, second hole transport layer and a first hole transport layer of the HOMO level decreasing, the ladder barrier formed between the quantum dots and in the blue light-emitting layer and the anode, to gradually increase the hole transport layer hole injection ability, meet the requirements of light quantum dot thin film electroluminescent device of hole injection. Further, the hole balance layer can prevent the direct contact between the first hole transport material with high mobility and the luminescent layer of the blue quantum dot to avoid the quenching of luminescence.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发光器件
，尤其是涉及一种倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件。
技术介绍
量子点(QDs，quantumdots)是一些肉眼无法看到的、极其微小的半导体纳米晶体，粒径一般小于10nm。当受到光或电的刺激，量子点可以发出有色光线，光线的颜色由量子点的组成材料和大小形状决定，这一特性使得量子点能够改变光源发出的光线颜色。由于电子、空穴和激子在三维空间方向上被量子限域，使得QDs的能带结构由块体的连续结构变成具有分子特性的分立能级结构。当QDs粒径与万尼尔激子(Wannierexciton)的波尔半径(Bohrradius)相当或更小时，电子的局域性和相干性增强，激子带的吸收系数增加，出现激子强吸收，受激后能发射强荧光，并且具有窄而对称的发射光谱、宽而连续的吸收谱等优点。随着QDs尺寸变化，量子效应的作用使得其能隙宽度随之改变，从而发出不同颜色的光。运用QDs制成的量子点发光二极管(QLEDs，quantumdotlightemittingdiodes)也由此具备了高效率、色彩丰富、高稳定性等特点。然而，传统的量子点薄膜电致发光器件(QLED)的空穴不容易注入，需要高HOMO(HighestOccupiedMolecularOrbital，最高占据分子轨道)能级的空穴注入材料来帮助空穴的注入。特别是对于蓝光量子点薄膜电致发光器件，蓝光量子点的HOMO能级一般较大，大约有6.8eV，而一般的透明阳极的功函数大约不到5.0eV，两者相差较远，造成QLED器件中空穴注入势垒普遍较高，而常用的空穴注入材料的HOMO能级一般为5.0eV～5.5eV，无法满足空穴注入的要求。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种可以满足空穴注入要求的倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件。一种倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件，包括依次层叠的基底、阴极、电子传输层、蓝光量子点发光层、空穴平衡层、空穴传输层以及阳极；所述空穴传输层包括层叠的第一空穴传输层、第二空穴传输层和第三空穴传输层，所述第三空穴传输层与所述空穴平衡层直接接触，所述第一空穴传输层的材料为第一空穴传输材料和第二空穴传输材料形成的混合物，所述第二空穴传输层的材料为第一空穴传输材料和第三空穴传输材料形成的混合物，所述第三空穴传输层的材料为第一空穴传输材料和第四空穴传输材料形成的混合物；所述空穴平衡的材料为第四空穴传输材料，所述空穴平衡层的厚度为5nm～10nm；所述空穴平衡层的HOMO能级为6.04eV～6.8eV，所述第三空穴传输层的HOMO能级为6.04eV～6.8eV，所述第二空穴传输层的HOMO能级为5.6eV～6.03eV，所述第一空穴传输层的HOMO能级为4.2eV～5.6eV，所述第三空穴传输层、所述第二空穴传输层及所述第一空穴传输层的HOMO能级依次减小。在一个实施方式中，所述蓝光量子点发光层的材料选自CdSe@ZnS核壳结构蓝光量子点和ZnCdS@ZnS核壳结构蓝光量子点中的一种，其中，@表示包覆，CdSe或ZnCdS为所述核壳结构量子点的核，ZnS为所述核壳结构量子点的壳。在一个实施方式中，所述蓝光量子点发光层的厚度为15nm～30nm。在一个实施方式中，所述第一空穴传输材料、所述第二空穴传输材料、所述第三空穴传输材料及所述第四空穴传输材料的HOMO能级依次增大。在一个实施方式中，所述第一空穴传输层中所述第一空穴传输材料与所述第二空穴传输材料的质量比为1:1～3:2，所述第一空穴传输材料选自三氧化钼、三氧化钨、氧化钒和钛菁铜中的一种，所述第二空穴传输材料选自N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4-4′-二胺和2,2’二(3-二甲基苯氨基苯)1,1'联苯中的一种。在一个实施方式中，所述第二空穴传输层中所述第一空穴传输材料与所述第三空穴传输材料的质量比为1:2～1:1，所述第一空穴传输材料选自三氧化钼、三氧化钨、氧化钒和钛菁铜中的一种，所述第三空穴传输材料选自4,4'-双(9H-咔唑-9-基)联苯、8,8-二(4-(9氢-咔唑-9-基)苯基)-8氢-吲哚[3,2,1-de]吖啶和3,5-二(9氢-咔唑-9-基)-氮,氮-联苯氨中的一种。在一个实施方式中，所述第三空穴传输层中所述第一空穴传输材料与所述第四空穴传输材料的质量比为1:4～1:2，所述第一空穴传输材料选自三氧化钼、三氧化钨、氧化钒和钛菁铜中的一种，所述第四空穴传输材料选自2-羟基-3-甲基-2-环戊烯-1-酮和6,6-二(4-9氢-咔唑-9-基)苯基)-6氢-吡咯[3,2,1-de]吖啶中的一种。在一个实施方式中，所述空穴平衡层的材料为第四空穴传输材料，所述第四空穴传输材料选自2-羟基-3-甲基-2-环戊烯-1-酮和6,6-二(4-9氢-咔唑-9-基)苯基)-6氢-吡咯[3,2,1-de]吖啶中的一种。在一个实施方式中，所述空穴平衡层、所述第三空穴传输层、所述第二空穴传输层和所述第一空穴传输层的厚度依次增大，所述第三空穴传输层的厚度为10nm～20nm，所述第二空穴传输层的厚度为10nm～20nm，所述第一空穴传输层的厚度为20nm～30nm。在一个实施方式中，所述阳极选自铝、银、金和铂中的一种。上述倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件，在靠近蓝光量子点发光层上层叠一层厚度为5nm～10nm的较薄的空穴平衡层，在保证足够的空穴注入的基础上，可有效的降低电致发光器件的漏电流，提高发光效率。空穴平衡层能够阻止高迁移率的第一空穴传输材料与蓝光量子点发光层的直接接触，避免造成发光猝灭。第一空穴传输层、第二空穴传输层及第三空穴传输层的材料均包括第一空穴传输材料，通过第一空穴传输材料分别与第二空穴传输材料、第三空穴传输材料及第四空穴传输材料掺杂，使得空穴传输层之间势垒变化平缓，进一步降低蓝光QLED的驱动电压。空穴平衡层及第三空穴传输层的HOMO能级与蓝光量子点的HOMO能级相近，第一空穴传输层的HOMO能级与阳极的功函数相近，并且空穴平衡层、第三空穴传输层、第二空穴传输层及第一空穴传输层的HOMO能级依次减小，从而在蓝光量子点发光层与阳极之间形成阶梯性势垒，达到逐步提高空穴传输层的空穴注入能力，满足蓝光量子点薄膜电致发光器件的空穴注入的要求。附图说明图1为一实施方式的倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件的结构示意图；图2为倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件的能级结构原理示意图；图3为一实施方式的倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件的制备方法的流程图；图4为分别对实施例1、实施例2、实施例3以及对比例中的倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件进行亮度测试的结果图。具体实施方式下面主要结合附图对倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件作进一步详细的说明。如图1所示，一实施方式的倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件10，包括依次层叠的基底100、阴极200、电子传输层300、蓝光量子点发光层400、空穴平衡层500、空穴传输层600以及阳极700。基底100的材质可以为玻璃，玻璃透光性好，并且方便在其上溅射或蒸镀导电膜。阴极200的材质可以为铟锡氧化物(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)、掺铝的氧化锌(AZO)、掺铟的氧化锌(IZO)等。阴极200的厚度可以为80nm～200nm。电子传输层300具有较好的电子迁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件，其特征在于，包括依次层叠的基底、阴极、电子传输层、蓝光量子点发光层、空穴平衡层、空穴传输层以及阳极；所述空穴传输层包括层叠的第一空穴传输层、第二空穴传输层和第三空穴传输层，所述第三空穴传输层与所述空穴平衡层直接接触，所述第一空穴传输层的材料为第一空穴传输材料和第二空穴传输材料形成的混合物，所述第二空穴传输层的材料为第一空穴传输材料和第三空穴传输材料形成的混合物，所述第三空穴传输层的材料为第一空穴传输材料和第四空穴传输材料形成的混合物；所述空穴平衡的材料为第四空穴传输材料，所述空穴平衡层的厚度为5nm～10nm；所述空穴平衡层的HOMO能级为6.04eV～6.8eV，所述第三空穴传输层的HOMO能级为6.04eV～6.8eV，所述第二空穴传输层的HOMO能级为5.6eV～6.03eV，所述第一空穴传输层的HOMO能级为4.2eV～5.6eV，所述第三空穴传输层、所述第二空穴传输层及所述第一空穴传输层的HOMO能级依次减小。

【技术特征摘要】
1.一种倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件，其特征在于，包括依次层叠的基底、阴极、电子传输层、蓝光量子点发光层、空穴平衡层、空穴传输层以及阳极；所述空穴传输层包括层叠的第一空穴传输层、第二空穴传输层和第三空穴传输层，所述第三空穴传输层与所述空穴平衡层直接接触，所述第一空穴传输层的材料为第一空穴传输材料和第二空穴传输材料形成的混合物，所述第二空穴传输层的材料为第一空穴传输材料和第三空穴传输材料形成的混合物，所述第三空穴传输层的材料为第一空穴传输材料和第四空穴传输材料形成的混合物；所述空穴平衡的材料为第四空穴传输材料，所述空穴平衡层的厚度为5nm～10nm；所述空穴平衡层的HOMO能级为6.04eV～6.8eV，所述第三空穴传输层的HOMO能级为6.04eV～6.8eV，所述第二空穴传输层的HOMO能级为5.6eV～6.03eV，所述第一空穴传输层的HOMO能级为4.2eV～5.6eV，所述第三空穴传输层、所述第二空穴传输层及所述第一空穴传输层的HOMO能级依次减小。2.根据权利要求1所述的倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件，其特征在于，所述蓝光量子点发光层的材料选自CdSe@ZnS核壳结构蓝光量子点和ZnCdS@ZnS核壳结构蓝光量子点中的一种，其中，@表示包覆，CdSe或ZnCdS为所述核壳结构量子点的核，ZnS为所述核壳结构量子点的壳。3.根据权利要求1所述的倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件，其特征在于，所述蓝光量子点发光层的厚度为15nm～30nm。4.根据权利要求1所述的倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件，其特征在于，所述第一空穴传输材料、所述第二空穴传输材料、所述第三空穴传输材料及所述第四空穴传输材料的HOMO能级依次增大。5.根据权利要求1所述的倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件，其特征在于，所述第一空穴传输层中所述第一空穴传输材料与所述第二空穴传输材料的质量
\t比为1:1～3:2，所述第一空穴传输材料选自三氧化钼、三氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹进，周洁，谢婧薇，魏翔，俞浩健，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海;31