量子点电致发光器件及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种量子点电致发光器件及其制备方法。该量子点电致发光器件包括：第一电极层；量子点发光层，设置在第一电极层的表面上；功能层，设置在量子点发光层的远离第一电极层的表面上，功能层包括依次叠置的第一子功能层、第二子功能层和第三子功能层，第二子功能层包括电子传输材料，第一和第三子功能层对应的材料的带隙宽度分别大于电子传输材料，第一和第三子功能层对应的材料的最高占据分子轨道能级分别小于电子传输材料，第一和第三子功能层对应的材料的最低未占分子轨道能级分别大于电子传输材料；第二电极层，设置在功能层的远离量子点发光层的表面上。采用该量子点电致发光器件，实现了载流子平衡注入的同时，提高材料适用性。

Quantum dot electroluminescent devices and their preparation methods

The invention provides a quantum dot electroluminescent device and a preparation method thereof. The quantum dot electroluminescent device includes: the first electrode layer; the quantum dot luminescent layer, which is located on the surface of the first electrode layer; the functional layer, which is located on the surface far from the first electrode layer, consists of the first sub-functional layer, the second sub-functional layer and the third sub-functional layer, which are superimposed in turn. The second sub-functional layer includes the electronic transmission material, the first and the third sub-functional layer. The band gap width of materials corresponding to sub-functional layer is larger than that of electronic transport material, the highest occupied molecular orbital energy level of materials corresponding to the first and third sub-functional layer is smaller than that of electronic transport material, and the lowest unoccupied molecular orbital energy level of materials corresponding to the first and third sub-functional layer is larger than that of electronic transport material, respectively; the second electrode layer is located far away from quantum dots in the functional layer. The surface of the optical layer. By using this quantum dot electroluminescent device, the carrier balanced injection is realized and the material applicability is improved.

【技术实现步骤摘要】
量子点电致发光器件及其制备方法
本专利技术涉及量子点领域，具体而言，涉及一种量子点电致发光器件及其制备方法。
技术介绍
在照明和显示领域，发光二极管(LED)因高亮度和低能耗等优点，受到广泛关注。目前已经商业化的半导体量子阱结构LED包括有机半导体发光二极管(OLED)和量子点发光二极管(QD-LED)，其中后者由于采用量子点比有机材料更具有光化学稳定性，半峰宽较窄，易于通过全溶液法制作等优点，成为近些年研究的热点。然而目前QD-LED载流子注入不平衡，限制了其发光效率及寿命。目前典型的量子点发光二极管结构是除了基本的电极和量子点发光层之外，还具有电子传输层和空穴传输层的器件结构，上述电子传输层和空穴传输层的设置使得发光二极管器件效率有明显提高，但由于能级结构不匹配的问题，空穴注入效率相比电子注入效率普遍偏低，导致量子点中注入电荷不平衡，量子点呈现非电中性；再加上外加电场的影响，大大降低了量子点的本身发光效率。另一个问题是量子点和电子传输层之间由于功函差异，存在自发的电荷转移现象，破坏量子点层的电中性，导致发光效率降低。为了平衡载流子注入，现有技术一般是在量子点和电子传输层(ZnO、ZnMgO纳米晶等)之间加一层电子阻挡层，用来阻挡电子。但单独一层电子阻挡层一般只能选择绝缘材料，而且厚度需要很薄，对所选材料的限制较多且对实现工艺要求较高，难于实现。在
技术介绍
部分中公开的以上信息只是用来加强对本文所描述技术的
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的理解，因此，
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中可能包含某些信息，这些信息对于本领域技术人员来说并未形成在本国已知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种量子点电致发光器件及其制备方法，以解决现有技术中用于平衡量子点发光器件的载流子注入的方法难于实现的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种量子点电致发光器件，所述量子点电致发光器件包括：第一电极层；量子点发光层，设置在所述第一电极层的表面上；功能层，设置在所述量子点发光层的远离所述第一电极层的表面上，其中，所述功能层包括依次叠置的第一子功能层、第二子功能层和第三子功能层，所述第二子功能层包括电子传输材料，所述第一子功能层和第三子功能层对应的材料的带隙宽度分别大于所述电子传输材料的带隙宽度，所述第一子功能层和所述第三子功能层对应的材料的最高占据分子轨道能级分别小于所述电子传输材料的最高占据分子轨道能级，所述第一子功能层和所述第三子功能层对应的材料的最低未占分子轨道能级分别大于所述电子传输材料的最低未占分子轨道能级；第二电极层，设置在所述功能层的远离所述量子点发光层的表面上。进一步地，所述第一子功能层和第三子功能层对应的材料的带隙宽度分别大于所述电子传输材料0.1～2eV，优选0.1～0.5eV。进一步地，所述电子传输材料选自无机纳米晶材料、掺杂无机纳米晶材料、有机材料中的一种或多种；优选所述电子传输材料选自ZnO纳米晶、ZnO纳米晶掺杂物、TiO2纳米晶、TiO2纳米晶掺杂物、SnO2纳米晶、SnO2纳米晶掺杂物、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、三(8-羟基喹啉)铝中的一种或多种。进一步地，所述第一子功能层和所述第三子功能层对应的材料分别独立地选自无机纳米晶材料、掺杂无机纳米晶材料、有机材料中的一种或多种。进一步地，所述无机纳米晶材料选自氧化锌、二氧化钛、二氧化锡、氧化铝、氧化钙、二氧化硅、氧化镓、氧化锆中的一种或多种，所述掺杂无机纳米晶材料选自氧化锌掺杂物、二氧化钛掺杂物、二氧化锡掺杂物的一种或多种；所述有机材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇缩丁醛中的一种或两种。进一步地，所述量子点电致发光器件还包括空穴传输层，该空穴传输层设置在所述第一电极层和所述量子点发光层之间。进一步地，所述第二子功能层的厚度为1～100nm，优选为1～20nm。进一步地，所述第一子功能层和所述第三子功能层的厚度分别独立地选自1～100nm，优选为1～20nm。进一步地，所述量子点发光层的厚度选自10～100nm。进一步地，所述第一电极层和所述第二电极层的厚度分别独立地选自50～200nm。根据本专利技术的另一方面，提供了一种量子点电致发光器件的制备方法，该制备方法包括如下步骤：S1，在基板上设置第一电极层；S2，在所述第一电极层的表面上设置量子点发光层；S3，在所述量子点发光层的远离所述第一电极层的表面上设置功能层，其中，设置所述功能层的过程包括依次在所述第一电极层的表面上由近及远层叠设置第一子功能层、第二子功能层和第三子功能层，其中，所述第二子功能层包括电子传输材料，所述第一子功能层和第三子功能层对应的材料的带隙宽度分别大于所述电子传输材料的带隙宽度，所述第一子功能层和所述第三子功能层对应的材料的最高占据分子轨道能级分别小于所述电子传输材料的最高占据分子轨道能级，所述第一子功能层和所述第三子功能层对应的材料的最低未占分子轨道能级分别大于所述电子传输材料的最低未占分子轨道能级；S4，在所述功能层的远离所述量子点发光层的表面上设置第二电极层。应用本专利技术的技术方案，第一和第三子功能层对应的材料的最高占据分子轨道能级分别小于电子传输材料，第一和第三子功能层对应的材料的最低未占分子轨道能级分别大于电子传输材料，采用将包括电子传输材料的第二子功能层夹在两个宽带隙的材料(第一子功能层和第三子功能层)之间，使该功能层形成一个量子阱结构，以用来减缓电子的传输，使电子和空穴的传输速率趋于一致，平衡了量子点电致发光器件中的载流子注入；同时，上述功能层的材料的选择，满足带隙宽度的要求即可，且对制作工艺要求较低，避免了现有技术中只能选择绝缘材料且工艺难于实现的现象，实现了在平衡注入的同时，提高材料适用性的效果，进而解决了现有技术中用于平衡量子点发光器件的载流子注入的方法难于实现的问题。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了根据本专利技术的一种经典的实施例中的量子点发光器件的结构示意图；以及图2示出了根据本专利技术的一种可选的实施例中的量子点发光器件的具体的能带示意图。其中，上述附图包括以下附图标记：10、第一电极层；30、量子点发光层；50、功能层；70、第二电极层。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。应该理解的是，当元件(诸如层、膜、区域、或衬底)描述为在另一元件“上”时，该元件可直接在该另一元件上，或者也可存在中间元件。而且，在说明书以及权利要求书中，当描述有元件“连接”至另一元件时，该元件可“直接连接”至该另一元件，或者通过第三元件“连接”至该另一元件。需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点电致发光器件，其特征在于，所述量子点电致发光器件包括：第一电极层(10)；量子点发光层(30)，设置在所述第一电极层(10)的表面上；功能层(50)，设置在所述量子点发光层(30)的远离所述第一电极层(10)的表面上，其中，所述功能层(50)包括依次叠置的第一子功能层(501)、第二子功能层(502)和第三子功能层(503)，所述第二子功能层(502)包括电子传输材料，所述第一子功能层(501)和所述第三子功能层(503)对应的材料的带隙宽度分别大于所述电子传输材料的带隙宽度，所述第一子功能层(501)和所述第三子功能层(503)对应的材料的最高占据分子轨道能级分别小于所述电子传输材料的最高占据分子轨道能级，所述第一子功能层(501)和所述第三子功能层(503)对应的材料的最低未占分子轨道能级分别大于所述电子传输材料的最低未占分子轨道能级；第二电极层(70)，设置在所述功能层(50)的远离所述量子点发光层(30)的表面上。

【技术特征摘要】
1.一种量子点电致发光器件，其特征在于，所述量子点电致发光器件包括：第一电极层(10)；量子点发光层(30)，设置在所述第一电极层(10)的表面上；功能层(50)，设置在所述量子点发光层(30)的远离所述第一电极层(10)的表面上，其中，所述功能层(50)包括依次叠置的第一子功能层(501)、第二子功能层(502)和第三子功能层(503)，所述第二子功能层(502)包括电子传输材料，所述第一子功能层(501)和所述第三子功能层(503)对应的材料的带隙宽度分别大于所述电子传输材料的带隙宽度，所述第一子功能层(501)和所述第三子功能层(503)对应的材料的最高占据分子轨道能级分别小于所述电子传输材料的最高占据分子轨道能级，所述第一子功能层(501)和所述第三子功能层(503)对应的材料的最低未占分子轨道能级分别大于所述电子传输材料的最低未占分子轨道能级；第二电极层(70)，设置在所述功能层(50)的远离所述量子点发光层(30)的表面上。2.根据权利要求1所述的量子点电致发光器件，其特征在于，所述第一子功能层(501)和第三子功能层(503)对应的材料的带隙宽度分别大于所述电子传输材料0.1～2eV，优选0.1～0.5eV。3.根据权利要求1所述的量子点电致发光器件，其特征在于，所述电子传输材料选自无机纳米晶材料、掺杂无机纳米晶材料、有机材料中的一种或多种；优选所述电子传输材料选自ZnO纳米晶、ZnO纳米晶掺杂物、TiO2纳米晶、TiO2纳米晶掺杂物、SnO2纳米晶、SnO2纳米晶掺杂物、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、三(8-羟基喹啉)铝中的一种或多种。4.根据权利要求3所述的量子点电致发光器件，其特征在于，所述第一子功能层(501)和所述第三子功能层(503)对应的材料分别独立地选自无机纳米晶材料、掺杂无机纳米晶材料、有机材料中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的量子点电致发光器件，其特征在于，所述无机纳米晶材料选自氧化锌、二氧化钛、二氧化锡、氧化铝、氧化钙、二氧化硅、氧化镓、氧化锆中的一种或多种，所述掺杂无机纳米晶材料选自氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，
申请(专利权)人：纳晶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33