一种复合量子点发光二极管器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种复合量子点发光二极管器件及其制备方法，所述器件包括阳极基板、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极层，其中，发光层是由量子点发光材料和有机‑无机杂化钙钛矿材料组成的量子点复合发光层。本发明专利技术基于量子点发光材料能与有机‑无机杂化钙钛矿材料产生协同作用，产生激发态络合物电致发光，不仅增强了QLED器件的发光效率、降低器件的开启电压，而且通过改变偏压，可以使QLED器件显示出不同颜色的光，且对于具有不同结构的量子点复合发光层，外加偏压对QLED器件的发光颜色具有不同程度的调控作用；此外，有机‑无机杂化钙钛矿层的引入，还能改善QLED器件的界面性质、发光均匀性以及器件稳定性。

Composite quantum dot light emitting diode device and preparation method thereof

The invention discloses a composite quantum dot light emitting diode device and a preparation method thereof. The device comprises an anode substrate, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer and a cathode layer, wherein, the light emitting layer is composed of quantum dot light emitting material and organic inorganic quantum dots of Perovskite Composite materials light emitting layer. The invention of quantum dot light-emitting materials can produce synergistic effect with organic inorganic hybrid perovskite materials based on the generated excited state complex electroluminescence, QLED not only enhances the luminescence efficiency of the device, reducing the turn-on voltage of the device, and by changing the voltage, can make QLED devices show different colors of light, and the quantum dots have the different structures of the composite light emitting layer, and light color bias on the QLED devices with different regulation effect; in addition, the introduction of organic inorganic hybrid perovskite layer, the QLED device can improve the interface properties, uniformity and stability of the device.

【技术实现步骤摘要】
一种复合量子点发光二极管器件及其制备方法
本专利技术涉及量子点
，尤其涉及一种复合量子点发光二极管器件及其制备方法。
技术介绍
半导体量子点（Quantumdot,QDs）具有荧光量子效率高、可见光波段发光可调、色域覆盖度宽广等特点。以量子点为发光材料的发光二极管被称为量子点发光二极管（Quantumdotlight-emittingdiode,QLED），具有色彩饱和、能效更高、色温更佳、寿命长等优点，有望成为下一代固态照明和平板显示的主流技术。在传统的QLED器件结构中，除了量子点发光层外，还需要引入两个电极和在电极与量子点之间添加各种功能层，这些功能层包括电子注入层、电子传输层、空穴传输层、空穴注入层等。QLED器件在外加偏压作用下，载流子（电子和空穴）进入发光层，然后以辐射跃迁的方式复合发光。目前，QLED器件中，量子点的成膜质量极大程度地影响器件的发光均匀性。此外，基于量子点的量子尺寸效应，为了得到发出不同波长光的QLED器件，一般需要使用具有不同尺寸的量子点材料制备成多个器件，大大地增加了器件组装及量子点合成的工作量。有机-无机杂化钙钛矿材料（Organic-inorganichybridperovskite,PS）一般具有CH3(CH2)n-2NH3+(n≥2)或NH3(CH2)nNH32+(n≥2)的通式，该材料于1994年首次被日本科学家发现，随后在2009年起受到研究人员的广泛关注，其材料性能的研究以及光电、电光等器件的研究得到了飞速的发展。近年来，基于有机-无机杂化钙钛矿材料的太阳电池的效率从2009年的3.81%发展到目前22.1%的效率，这种太阳电池的突破发展是前所未有的。除了光电领域的应用外，2014年起，有机-无机杂化钙钛矿材料逐渐被应用于发光二极管，表明这种优异的材料在发光领域同样表现出卓越的发光性能。此外，有机-无机杂化钙钛矿材料通过组分的调节、以及组分配比的调节，可以轻松地实现从近红外波段到蓝光波段的调节，并且其发射峰十分尖锐，半峰宽窄，非常有利于单色光源的制备，同时，有机-无机杂化钙钛矿材料的原料来源丰富且价格低廉，制备过程非常简单，材料载流子传输效率高，空穴和电子的迁移率相当（载流子传输平衡），在激光光源和彩色显示
具有巨大的潜力。然而，由于有机-无机杂化钙钛矿在发光领域的研究时间较短，目前报道的基于该材料的发光二极管仍然存在发光效率低，开启电压较高的问题。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复合量子点发光二极管器件及其制备方法，旨在解决基于有机-无机杂化钙钛矿材料的发光二极管仍然存在发光效率低，开启电压较高的问题。本专利技术的技术方案如下：一种复合量子点发光二极管器件，从下至上依次包括阳极基板、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极层，其中，所述发光层为量子点复合发光层，所述量子点复合发光层由量子点发光材料和有机-无机杂化钙钛矿材料组成。所述的复合量子点发光二极管器件，其中，所述量子点复合发光层的结构从下至上依次包括：量子点发光层和有机-无机杂化钙钛矿层。所述的复合量子点发光二极管器件，其中，所述量子点复合发光层的结构从下至上依次包括：有机-无机杂化钙钛层和量子点发光层。所述的复合量子点发光二极管器件，其中，所述量子点复合发光层为量子点发光材料与有机-无机杂化钙钛矿材料组成的混合层。所述的复合量子点发光二极管器件，其中，所述混合层由量子点发光材料与有机-无机杂化钙钛矿材料按重量比为0.001~90:1的比例制备而成。所述的复合量子点发光二极管器件，其中，所述量子点发光层的材料为II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物或IV族单质中的一种或多种。所述的复合量子点发光二极管器件，其中，所述有机-无机杂化钙钛矿材料的结构通式为AMX3，其中M为二价金属阳离子，X为卤素阴离子，A为有机胺阳离子。所述的复合量子点发光二极管器件，其中，所述量子点发光层的厚度为1~100nm，所述有机-无机杂化钙钛矿层的厚度为1~300nm。所述的复合量子点发光二极管器件，其中，所述电子传输层的材料为n型ZnO、TiO2、SnO、Ta2O3、AlZnO、ZnSnO、InSnO、Alq3、Ca、Ba、CsF、LiF、CsCO3中的一种或多种。一种复合量子点发光二极管器件的制备方法，其中，包括步骤：A、在阳极基板表面沉积至少一层空穴注入层；B、在空穴注入层表面沉积至少一层空穴传输层；C、在空穴传输层表面沉积至少一层由量子点发光材料和有机-无机杂化钙钛矿材料组成的量子点复合发光层;D、在量子点复合发光层表面沉积至少一层电子传输层;E、在电子传输层表面沉积阴极层，得到复合量子点发光二极管。有益效果：本专利技术采用量子点发光材料和有机-无机杂化钙钛矿材料制备出量子点复合发光层，其中量子点发光材料能与有机-无机杂化钙钛矿材料产生协同作用，产生激发态络合物电致发光，不仅增强了QLED器件的发光效率、降低器件的开启电压，而且通过改变偏压，可以轻易地使QLED器件显示出不同颜色的光，且对于具有不同结构的量子点复合发光层，外加偏压对QLED器件的发光颜色具有不同程度的调控作用。此外，有机-无机杂化钙钛矿层的引入，还能改善QLED器件的界面性质、发光均匀性以及器件稳定性。附图说明图1为本专利技术一种复合量子点发光二极管器件较佳实施例的第一结构示意图。图2为本专利技术一种复合量子点发光二极管器件较佳实施例的第二结构示意图。图3为本专利技术一种复合量子点发光二极管器件较佳实施例的第三结构示意图。图4为本专利技术一种复合量子点发光二极管器件较佳实施例的第四结构示意图。具体实施方式本专利技术提供一种复合量子点发光二极管器件及其制备方法，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。请参阅图1，图1为本专利技术一种复合量子点发光二极管器件较佳实施例的结构示意图，如图所示，本专利技术实施例以正型复合量子点发光二极管器件为例，所述器件从下至上依次包括阳极基板10、空穴注入层20、空穴传输层30、发光层40、电子传输层50和阴极层60，其中，所述发光层40为量子点复合发光层，所述量子点复合发光层由量子点发光材料和有机-无机杂化钙钛矿材料组成，所述复合量子点发光器件在外加电源70的驱动下发光。具体地，本专利技术提供的复合量子点发光二极管器件中，其中，所述发光层是由量子点发光材料和有机-无机杂化钙钛矿材料制备而成的量子点复合发光层，所述量子点发光材料能与有机-无机杂化钙钛矿材料共同作用，产生激发态络合物电致发光，不仅增强了量子点发光二极管（QLED）器件的发光效率、降低了QLED器件的开启电压，而且通过改变偏压，可以轻松地使QLED器件显示出不同颜色的光。进一步，如图2所示，所述量子点复合发光层的结构从下至上依次包括：量子点发光层41和有机-无机杂化钙钛矿层42，对于这种结构的复合量子点发光二极管器件，所述量子点发光层41的电致发光峰强度与有机-无机杂化钙钛矿层42的电致发光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合量子点发光二极管器件，从下至上依次包括阳极基板、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极层，其特征在于，所述发光层为量子点复合发光层，所述量子点复合发光层由量子点发光材料和有机‑无机杂化钙钛矿材料组成。

【技术特征摘要】
1.一种复合量子点发光二极管器件，从下至上依次包括阳极基板、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极层，其特征在于，所述发光层为量子点复合发光层，所述量子点复合发光层由量子点发光材料和有机-无机杂化钙钛矿材料组成。2.根据权利要求1所述的复合量子点发光二极管器件，其特征在于，所述量子点复合发光层的结构从下至上依次包括：量子点发光层和有机-无机杂化钙钛矿层。3.根据权利要求1所述的复合量子点发光二极管器件，其特征在于，所述量子点复合发光层的结构从下至上依次包括：有机-无机杂化钙钛层和量子点发光层。4.根据权利要求1所述的复合量子点发光二极管器件，其特征在于，所述量子点复合发光层为量子点发光材料与有机-无机杂化钙钛矿材料组成的混合层。5.根据权利要求4所述的复合量子点发光二极管器件，其特征在于，所述混合层由量子点发光材料与有机-无机杂化钙钛矿材料按重量比为0.001~90:1的比例制备而成。6.根据权利要求1所述的复合量子点发光二极管器件，其特征在于，所述量子点发光层的材料为II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁柱荣，曹蔚然，
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