一种基于预定尺寸量子点的白光QLED器件及制备方法技术

本发明专利技术公开一种基于预定尺寸量子点的白光QLED器件及制备方法，所述白光QLED器件自下而上依次包括衬底、底电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层以及顶电极，其中，所述量子点发光层的材料为预定尺寸的量子点。本发明专利技术利用单一尺寸，单一组份的量子点作为白光发光材料。基于此技术制备的白光QLED器件，不但避免了之前三基色白光技术包括堆叠和混合结构中由于三基色发光材料不同引起的器件随着使用时间而发生的颜色漂移现象，而且简化了器件结构，降低了生产成本，同时不存在不同发光材料之间的能量传递，所以改善了发光效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及QLED白光器件
，尤其涉及一种基于预定尺寸量子点的白光QLED器件及制备方法。
技术介绍
量子点发光二极管具有色纯度高，轻薄可柔性等特性，而且适合大面积涂布工艺制备，不但在显示方面有很好的应用前景，而且由于其制备成本低，所以在照明领域也有潜在的优势。制备白光二极管的通常方法有两种，一是采用RGB三基色的堆叠，也就是说在同一器件中有红绿蓝三个颜色的发光层，二是通过红绿蓝三色发光材料掺杂比例的不同在同一发光层中获得白光。然而这两种方面都有自己的缺点，比如三基色堆叠的方法其器件结构复杂，而三基色掺杂的方法由于存在能量传递过程，降低了发光效率，另外对于这两种方法由于三基色发光材料稳定性的不同，都存在使用过程中色坐标漂移的问题。为了解决上述问题，利用单一发光体获得白光就成为最优化的选择。首先基于单发光体材料制备的白光器件结构简单，其次不存在红绿蓝三基色发光材料掺杂获得白光时相互之间的能量转移，所以可以得到高效的器件，最后单一发光材料保证了器件在使用过程中色坐标的漂移问题可以大大缓解。对于发光量子点来说，其发光颜色可随颗粒尺寸变化。当量子点尺寸逐渐增大，发光颜色从蓝色开始慢慢红移，因此可以通过调节颗粒尺寸得到红绿蓝三基色的发光。然而当量子点的尺寸在一个特定值时，量子点可以发出高效的白光，而这一尺寸则被称为预定尺寸。预定尺寸量子点的白光其实是包括量子点的本征发光和缺陷态发光两个部分，其中本征发光是高能的，蓝色发光，而缺陷态发光则是低能的，黄色发光。通常缺陷态对于发光是淬灭的，是激子的无辐射复合中心，即使是辐射中心的缺陷态一来受制于态密度过低，二来不易控制，所以发光强度不高也不太作为发光体使用。但是出于预定尺寸的量子点其缺陷态的发光，只有在预定尺寸下才具有非常高的强度，因此既是强发光体，而且可控性比较好，是理想的白光发光材料。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基于预定尺寸量子点的白光QLED器件及制备方法，旨在解决现有量子点发光层采用三基色堆叠结构或者混合结构，导致不同发光材料之间的能量转移，不同发光材料随着使用时间衰减不同而产生的色坐标漂移的问题。本专利技术的技术方案如下：一种基于预定尺寸量子点的白光QLED器件，其中，所述白光QLED器件自下而上依次包括衬底、底电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层以及顶电极，其中，所述量子点发光层的材料为预定尺寸的量子点。所述的基于预定尺寸量子点的白光QLED器件，其中，所述预定尺寸的量子点为2~10nm的量子点。所述的基于预定尺寸量子点的白光QLED器件，其中，所述预定尺寸的量子点为预定尺寸的II-VI族量子点。所述的基于预定尺寸量子点的白光QLED器件，其中，所述预定尺寸的II-VI族量子点为CdSe、CdS、CdSeS、CdxZn1-xSeyS1-y中的一种，CdxZn1-xSeyS1-y中，0≤x≤1，0≤y≤1，并且x和y不同时为0。所述的基于预定尺寸量子点的白光QLED器件，其中，所述空穴注入层为PEDOT：PSS、氧化钼、氧化镍、HATCN中的一种。所述的基于预定尺寸量子点的白光QLED器件，其中，所述空穴传输层为PVK、TFB、polyTPB、NPB、TAPC、NiO、V2O5、MoO3、WO3中的一种。所述的基于预定尺寸量子点的白光QLED器件，其中，所述电子传输层为Alq、OXD-7、ZnO、TiO2中的一种。所述的基于预定尺寸量子点的白光QLED器件，其中，所述量子点发光层的厚度为20~50纳米，所述空穴注入层的厚度为10~30纳米。所述的基于预定尺寸量子点的白光QLED器件，其中，所述空穴传输层的厚度为40~60纳米。一种如上任一所述的基于预定尺寸量子点的白光QLED器件的制备方法，其中，包括步骤：A、在含有衬底的底电极上依次制备空穴注入层、空穴传输层和量子点发光层，其中，所述量子点发光层的材料为预定尺寸的量子点；B、然后在量子点发光层上制备电子传输层；D、在电子传输层上蒸镀一顶电极，形成白光QLED器件。有益效果：本专利技术利用预定尺寸的单量子点材料作为发光体，可以获得高效的白光QLED器件，一方面器件结构简单，不需要采用堆叠工艺，另一方面不存在不同颜色发光体之间的能量传递，减少损耗。另外，本专利技术白光QLED器件可明显改善器件在使用过程中由于不同发光体稳定性不同造成的白光色坐标漂移的问题。附图说明图1为本专利技术的一种基于预定尺寸量子点的白光QLED器件较佳实施例的结构示意图。图2为本专利技术预定尺寸的CdSe在不同波长下的吸收与发光的示意图。图3为本专利技术的一种基于预定尺寸量子点的白光QLED器件的制备方法较佳实施例的流程图。具体实施方式本专利技术提供一种基于预定尺寸量子点的白光QLED器件及制备方法，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为本专利技术的一种基于预定尺寸量子点的白光QLED器件较佳实施例的结构示意图，如图所示，所述白光QLED器件自下而上依次包括衬底1、底电极2、空穴注入层3、空穴传输层4、量子点发光层5、电子传输层6以及顶电极7，其中，所述量子点发光层5的材料为预定尺寸的量子点。本专利技术利用单一白光材料作为量子点发光层，不但器件结构简单，而且不存在能量传递，改善了发光效率，同时没有三基色白光器件中不同颜色使用寿命不同的问题。对于白色发光二极管器件来说目前主要采用两种方式，一个是三基色的堆叠结构，也就是说器件中分别包含红绿蓝三种不同的发光层，这种器件结构非常复杂，导致良品率低，制备成本高；另一个是三基色混合的结构，在同一发光层中按照优化的比例分别掺入适量的红绿蓝三基色发光材料，这种器件中由于存在不同颜色发光体之间的能量传递，因此降低了器件整体的发光效率。而且通过三种发光材料实现白光的方法，无法避免三种材料不同衰减特性带来的发光色坐标随着使用产生的漂移。本专利技术量子点发光层采用预定尺寸的量子点，该量子点的发光包括两部分，一个是来源于本征带带跃迁的蓝色发光，另一个是来源于缺陷态的长波，宽谱带的发光，因此表现出非常强的白光发射。预定尺寸的量子点同时具有来自带带跃迁的本征蓝色发光以及来自于缺陷态的长波发光，因此表现出非常强的白光，也就是说可以通过单一尺寸，单一组份的量子点得到白色发光。在量子点合成过程中，主要包括三个部分：（1）成核和生长，（2）结晶，（3）表面重构。其中量子点的发光峰位会随着生长过程，也就是颗粒尺寸不断长大的过程，逐渐发生红移。结晶是不断完成量子点晶格结构，减少内部缺陷的过程。生长和结晶两个过程都会降低缺陷密度，而缺陷通常被认为是无辐射复合中心。然而当量子点的生长进入特定的尺寸时，缺陷表现出强空穴受主特性，而由于预定尺寸量子点的尺寸非常小，导致电子波函数与表面负离子位置发生强的交叠，那么被表面缺陷态俘获的空穴发生辐射复合的几率就大大增加了，这就是预定尺寸量子点具有非常强缺陷态发光的原因。一旦量子点继续长大，超过了预定尺寸，那么缺陷态减少，而且辐射复合几率降低。图2为本专利技术预定尺寸的CdSe在不同波长下的吸收与发光的示意图。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于预定尺寸量子点的白光QLED器件，其特征在于，所述白光QLED器件自下而上依次包括衬底、底电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层以及顶电极，其中，所述量子点发光层的材料为预定尺寸的量子点。

【技术特征摘要】
1.一种基于预定尺寸量子点的白光QLED器件，其特征在于，所述白光QLED器件自下而上依次包括衬底、底电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层以及顶电极，其中，所述量子点发光层的材料为预定尺寸的量子点。2.根据权利要求1所述的基于预定尺寸量子点的白光QLED器件，其特征在于，所述预定尺寸的量子点为2~10nm的量子点。3.根据权利要求1所述的基于预定尺寸量子点的白光QLED器件，其特征在于，所述预定尺寸的量子点为预定尺寸的II-VI族量子点。4.根据权利要求3所述的基于预定尺寸量子点的白光QLED器件，其特征在于，所述预定尺寸的II-VI族量子点为CdSe、CdS、CdSeS、CdxZn1-xSeyS1-y中的一种，CdxZn1-xSeyS1-y中，0≤x≤1，0≤y≤1，并且x和y不同时为0。5.根据权利要求1所述的基于预定尺寸量子点的白光QLED器件，其特征在于，所述空穴注入层为PEDOT：PSS、氧化钼、氧化镍、HATCN中的一种。6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱磊，杨一行，曹蔚然，向超宇，陈崧，
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