倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件及其制备方法技术

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及其制备方法，包括依次层叠的基底、阴极、电子传输层、蓝光量子点发光层、蓝光能量传递层、空穴传输层、空穴注入层以及阳极；所述蓝光量子点发光层的厚度为15nm～30nm；所述蓝光能量传递层的厚度为0.2nm～2.5nm。这种倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件，采用蓝光能量传递层作为发光激子形成的辅助层，使得蓝光发光激子除了直接注入的方式形成外，还可通过能量传递的方式形成，蓝光发光激子在蓝光能量传递层形成后通过能量传递的方式再到达蓝光量子点发光层上使其发光，从而解决了倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件的空穴注入势垒较高的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及薄膜电致发光器件领域，特别是涉及一种倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件及其制备方法。
技术介绍
量子点(quantumdots，QDs)是由有限数目的原子组成，三个维度尺寸均在纳米数量级。量子点一般为球形或类球形，是由半导体材料(通常由ⅡB～ⅥA或ⅢA～ⅤA元素组成)制成的、稳定直径在2～20nm的纳米粒子。量子点是在纳米尺度上的原子和分子的集合体，既可由一种半导体材料组成，如由IIB.VIA族元素(如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe等)或IIIA.VA族元素(如InP、InAs等)组成，也可以由两种或两种以上的半导体材料组成。作为一种新颖的半导体纳米材料，量子点具有许多独特的纳米性质，并且可以应用作为薄膜电致发光器件的发光层。然而，由于薄膜电致发光器件常用的透明阳极ITO功函数为4.8eV，其与QDs的HOMO能级(>6.0eV)相差较远，因此造成QLED器件中空穴注入势垒普遍较高，需要高HOMO能级的空穴注入材料来帮助空穴的注入，然而当前常用的空穴注入材料其HOMO能级一般为5.2eV～6.0eV，对于红光QDs(～6.0eV)来说基本能满足空穴注入的要求，然而对于绿光QDs(～6.5eV)和蓝光QDs(～6.8eV)来说，由于空穴注入势垒较高，很难满足空穴注入的要求。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种能够解决空穴注入势垒较高的问题的倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件及其制备方法。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、蓝光能量传递层、空穴传输层、空穴注入层以
及阳极；所述蓝光量子点发光层的材料为蓝光量子点，所述蓝光量子点发光层的厚度为15nm～30nm；所述蓝光能量传递层的材料为蓝光有机发光材料，所述蓝光能量传递层的厚度为0.2nm～2.5nm。在一个实施例中，所述蓝光量子点为核壳结构的CdSe@ZnS蓝光量子点或核壳结构的ZnCdS@ZnS蓝光量子点，所述核壳结构的CdSe@ZnS蓝光量子点的粒径为3nm～6nm，所述核壳结构的ZnCdS@ZnS蓝光量子点的粒径为8nm～15nm，其中，“CdSe@ZnS”为ZnS包覆CdSe，“ZnCdS@ZnS”为ZnS包覆ZnCdS。在一个实施例中，所述蓝光有机发光材料选自氨基取代的联苯乙烯基衍生物、四溴苯酚酞乙酯钾盐、4,4’-(二(9-乙基-3乙烯咔唑)-1,1’-联苯和双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱中的至少一种。在一个实施例中，所述阴极的材料为ITO、FTO、AZO或IZO，所述阴极的厚度为80nm～200nm。在一个实施例中，所述电子传输层的材料选自氧化锌和二氧化钛中的至少一种，所述电子传输层的厚度为30nm～50nm。在一个实施例中，所述空穴传输层的材料选自4,4'-双(9-咔唑-9-基)联苯、N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4-4′-二胺和2-羟基-3-甲基-2-环戊烯-1-酮中的至少一种，所述空穴传输层的厚度为30nm～60nm。在一个实施例中，所述空穴注入层的材料选自三氧化钼、三氧化钨、氧化钒和钛菁铜中的至少一种，所述空穴注入层的厚度为3nm～15nm。在一个实施例中，所述阳极的材料为铝、银、金或铂，所述阳极的厚度为80nm～150nm。上述的倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件的制备方法，包括如下步骤：提供基底并对所述基底进行清洗；在清洗干净的所述基底上形成阴极；在所述阴极上通过溶液旋涂法依次形成电子传输层和蓝光量子点发光层，
其中，所述蓝光量子点发光层的材料为蓝光量子点，所述蓝光量子点发光层的厚度为15nm～30nm；以及在所述蓝光量子点发光层上通过真空蒸镀法依次形成蓝光能量传递层、空穴传输层、空穴注入层和阳极，其中，所述蓝光能量传递层的材料为蓝光有机发光材料，所述蓝光能量传递层的厚度为0.2nm～2.5nm。这种倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件，采用蓝光能量传递层作为发光激子形成的辅助层，使得蓝光发光激子除了直接注入的方式形成外，还可通过能量传递的方式形成，蓝光发光激子在蓝光能量传递层形成后通过能量传递(ET，Energy Transfer)的方式再到达蓝光量子点发光层上使其发光，从而解决了倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件的空穴注入势垒较高的问题。同时，蓝光能量传递层的厚度为0.2nm～2.5nm，从而使得蓝光能量传递层无法形成自身的强烈发光，不影响蓝光量子点薄膜电致发光器件的发光光谱及其色纯度，解决倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件的空穴注入势垒较高的问题。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为如图1所示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3为实施例1～实施例3以及对比例制得的倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件的发光性能对比图。具体实施方式下面主要结合附图及具体实施例对倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件的制备方法作进一步详细的说明。如图1所示的一实施方式的倒置蓝光量子点薄膜电致发光器件，包括依次层叠的基底10、阴极20、电子传输层30、蓝光量子点发光层40、蓝光能量传递层50、空穴传输层60、空穴注入层70以及阳极80。基底10通常选择透过率较高的玻璃。阴极20的材料为铟锡氧化物(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)、掺铝的氧化锌(AZO)或掺铟的氧化锌(IZO)。阴极20的厚度为80nm～200nm。电子传输层30的材料选自氧化锌(ZnO)和二氧化钛(TiO2)中的至少一种。电子传输层30的厚度为20nm～50nm。蓝光量子点发光层40的材料为蓝光量子点。优选的，蓝光量子点为核壳结构的CdSe@ZnS蓝光量子点或核壳结构的ZnCdS@ZnS蓝光量子点，核壳结构的CdSe@ZnS蓝光量子点的粒径为3nm～6nm，核壳结构的ZnCdS@ZnS蓝光量子点的粒径为8nm～15nm，其中，“CdSe@ZnS”为ZnS包覆CdSe，“ZnCdS@ZnS”为ZnS包覆ZnCdS。核壳结构的CdSe@ZnS蓝光量子点和核壳结构的ZnCdS@ZnS蓝光量子点均可以直接购买得到。蓝光量子点发光层40的厚度为15nm～30nm。蓝光能量传递层50的材料为蓝光有机发光材料，其中，蓝光能量传递层50的能带宽度略高于蓝光量子点发光层40的能带宽度或者二者的能带宽度相近。具体的，蓝光有机发光材料选自BCzVB(氨基取代的联苯乙烯基衍生物)、四溴苯酚酞乙酯钾盐(TBPe)、4,4’-(二(9-乙基-3乙烯咔唑)-1,1’-联苯(BCzVBi)和双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱(Firpic)中的至少一种。蓝光能量传递层50的厚度为0.2nm～2.5nm，从而使得蓝光能量传递层50无法形成自身的强烈发光，不影响蓝光量子点发光层40的发光光谱和色纯度。空穴传输层60的材料选自4,4'-双(9-咔唑-9-基)联苯(CBP)、N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4-4′-二胺(NPB)和2-羟基-3-甲基-2-环戊烯-1-酮(mCP)中的至少一种。空穴传输层60的厚度为30nm～60nm。空穴注入层70的材料选自三氧化钼(MoO3)、三氧化钨(WO3)、氧化本文档来自技高网...

【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、蓝光能量传递层、空穴传输层、空穴注入层以及阳极；所述蓝光量子点发光层的材料为蓝光量子点，所述蓝光量子点发光层的厚度为15nm～30nm；所述蓝光能量传递层的材料为蓝光有机发光材料，所述蓝光能量传递层的厚度为0.2nm～2.5nm。

【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、蓝光能量传递层、空穴传输层、空穴注入层以及阳极；所述蓝光量子点发光层的材料为蓝光量子点，所述蓝光量子点发光层的厚度为15nm～30nm；所述蓝光能量传递层的材料为蓝光有机发光材料，所述蓝光能量传递层的厚度为0.2nm～2.5nm。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，所述蓝光量子点为核壳结构的CdSe@ZnS蓝光量子点或核壳结构的ZnCdS@ZnS蓝光量子点，所述核壳结构的CdSe@ZnS蓝光量子点的粒径为3nm～6nm，所述核壳结构的ZnCdS@ZnS蓝光量子点的粒径为8nm～15nm，其中，“CdSe@ZnS”为ZnS包覆CdSe，“ZnCdS@ZnS”为ZnS包覆ZnCdS。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，所述蓝光有机发光材料选自氨基取代的联苯乙烯基衍生物、四溴苯酚酞乙酯钾盐、4,4’-(二(9-乙基-3乙烯咔唑)-1,1’-联苯和双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱中的至少一种。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，所述阴极的材料为ITO、FTO、AZO或IZO，所述阴极的厚度为80nm～200nm。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，所述电子传输层的材料...

【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