一种基于钛掺杂五氧化二钒空穴注入层的正型QLED器件及其制备方法技术

本发明专利技术属于发光二极管技术领域，具体涉及一种基于钛掺杂五氧化二钒空穴注入层的正置型QLED器件及其制备方法。本发明专利技术通过在V

A kind of positive type qled device based on Ti doped V2O5 hole injection layer and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种基于钛掺杂五氧化二钒空穴注入层的正型QLED器件及其制备方法
本专利技术属于发光二极管
，具体涉及一种基于钛掺杂五氧化二钒空穴注入层的正置型QLED器件及其制备方法。
技术介绍
量子点发光二极管（Quantumdotlightemittingdiodes，简称QLED）具有在可见光范围内发射波长可调，半峰宽较窄，亮度高，可用溶液法制备等优点，近年来，其相关领域的研究受到广泛的关注，同时，QLED在下一代平板显示和固态照明等领域也显示了极大的应用潜力。目前，在构筑QLED器件时，最常采用的空穴注入材料是聚（3,4-乙烯二氧噻吩）：聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）。PEDOT:PSS自身容易被空气氧化进而会影响器件的寿命。文献（JiaW,TchoudakovR,SegalE,etal.Electricallyconductivecompositesbasedonepoxyresinwithpolyaniline-DBSAfillers[J].SyntheticMetals,2003,132(3):269-278.）报道，PEDOT:PSS的酸性和吸湿性，会对ITO电极造成腐蚀，为科研工作带来不便。因此，科研工作者也在积极的寻求一种环境稳定性好且与PEDOT:PSS能级结构相似的材料进行替代。为了解决这一问题，过渡金属氧化物V2O5作为新型的空穴注入材料逐渐引脱颖而出。与基于PEDOT:PSS的QLED器件相比，基于V2O5所构筑的器件具有良好的稳定性，并且通过掺杂Ti可以使V2O5的导带位置下移，降低空穴注入势垒，提高空穴注入能力，改善载流子注入平衡，进而使器件的效率提高。与PEDOT:PSS薄膜相比，在6V电压下，Ti掺杂V2O5薄膜的微区电流从pA量级提高到nA量级。所以，Ti掺杂V2O5作为空穴注入材料替代PEDOT:PSS应用于发光二极管、太阳能电池、电子纺织品等电子显示领域，将会有更广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于钛掺杂五氧化二钒空穴注入层的正置型QLED器件及其制备方法，通过将Ti掺杂V2O5替代PEDOT:PSS作为正置型QLED器件的空穴注入材料，旨在解决现有基于PEDOT:PSS的QLED器件稳定性较差的问题。基于上述目的，本专利技术采取如下技术方案：一种基于钛掺杂五氧化二钒空穴注入层的正置型QLED器件的制备方法，包括如下步骤：（1）清洗含有透明电极的玻璃基底；（2）在透明电极上旋涂空穴注入层，所述空穴注入层为Ti-V2O5薄膜层；（3）在空穴注入层上旋涂空穴传输层；（4）在空穴传输层上旋涂量子点发光层，所述量子点发光层的材料为ZnCdSeS/ZnS量子点；（5）在量子点发光层上旋涂电子传输层ZnO；（6）在电子传输层ZnO上蒸镀顶电极，待器件蒸镀完成后，对其进行封装即可。具体的，空穴注入层的厚度为40nm，空穴传输层的厚度为35nm，量子点发光层的厚度为30nm，电子传输层ZnO的厚度为35nm，顶电极的厚度为100nm。具体的，步骤（1）所述的透明电极为ITO（氧化铟锡）电极；ITO电极是一种具有高的导电率、高的可见光透过率的n型半导体材料，在QLED器件制备前，优选的，含有透明电极ITO的玻璃基片还可以进行紫外-臭氧处理，以提高基片表面的亲水性。具体的，步骤（3）所述的空穴传输层为PVK、TFB、poly-TPD、TCTA、CBP中的一种或几种，TFB在使用前，通过将TFB粉末溶解于氯苯，制备成浓度为8mg/mL的溶液，再通过旋涂的方法制备成TFB薄膜，备用。具体的，步骤（4）中在QLED器件制备前，通过将粒径为8nm的ZnCdSeS/ZnS绿光量子点溶解于正辛烷，制备成浓度为18mg/mL的溶液，再通过旋涂的方法制备成量子点发光薄膜，备用。具体的，步骤（5）中在QLED器件制备前，通过将粒径为3-4nm的ZnO溶解于乙醇中，制得浓度为30mg/mL的ZnO溶液，并通过旋涂的方法制备得到ZnO薄膜，备用。具体的，步骤（6）所述顶电极为Al、Ag、Cu、Au或合金电极；封装时，采用紫外光固化树脂对得到的基片进行固化。进一步的，所述Ti-V2O5薄膜层通过旋涂法制备得到，具体步骤如下：首先将钒的前驱体（三异丙醇氧钒）与异丙醇按照1:（60-80）的体积比混合制备V2O5的前驱体溶液，然后再将V2O5的前驱体溶液与钛的前驱体（四异丙醇钛）混合制备Ti-V2O5溶液，再利用旋涂法制备Ti-V2O5薄膜层，旋涂时间50-80s，并进行紫外-臭氧处理，将处理后的Ti-V2O5薄膜层作为器件的空穴注入层。进一步的，V2O5的前驱体溶液与四异丙醇钛的体积比为0.5-1.5%，优选为0.5%、0.8%、1.0%或1.5%。进一步的，旋涂时的转速为3000-5000rpm/min，优选为3000rpm/min、4000rpm/min或5000rpm/min。进一步的，所述紫外-臭氧处理时间为0-15min，优选为0min、5min、10min或15min。上述制备方法通过将Ti-V2O5薄膜层作为器件的空穴注入层，制备得到基于Ti掺杂V2O5空穴注入层的正置型QLED器件。本专利技术具有以下有益效果：1、本专利技术采用Ti-V2O5薄膜层作为空穴注入层，其原材料来源丰富、廉价且易制备，可有效地降低制备过程中的成本。2、通过掺杂Ti可以使V2O5的导带位置下移，降低空穴注入势垒，提高空穴注入效率，平衡载流子，从而解决正置型QLED器件中空穴注入不足、电子注入过多而造成的载流子不平衡的问题。本专利技术中最终制备得到的QLED器件的参数中，最大电流效率为52.28cd/A，EQE为13.35%。附图说明图1为实施例1中不同掺杂体积比的Ti-V2O5溶液的X-射线衍射分析(XRD)图谱以及掺杂比为1.0%在150℃下退火的XRD图谱；图2为实施例1Ti-V2O5溶液中不同掺杂体积比的V2p3/2的XPS光谱和Ti2p的XPS光谱；图3为实施例1中对不同掺杂体积比的Ti-V2O5溶液构筑的QLED器件的光电性能测试图；图4为实施例1中不同厚度的Ti-V2O5薄膜层构筑的QLED器件的光电性能测试图；图5为实施例1中对紫外臭氧处理时间不同的Ti-V2O5构筑的QLED器件进行光电性能测试图；图6为实施例1中旋涂在ITO基板上的Ti-V2O5薄膜层的AFM图；图7为实施例1中基于钛掺杂五氧化二钒空穴注入层的正置型QLED器件能级结构示意图；图8为实施例1中基于钛掺杂五氧化二钒空穴注入层的正置型QLED器件的重复性表征图。具体实施方式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用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。下述实施例中三异丙醇氧钒和四异丙醇钛购本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于钛掺杂五氧化二钒空穴注入层的正置型QLED器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）清洗含有透明电极的玻璃基底；/n（2）在透明电极上旋涂空穴注入层，所述空穴注入层为Ti-V

【技术特征摘要】
1.一种基于钛掺杂五氧化二钒空穴注入层的正置型QLED器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）清洗含有透明电极的玻璃基底；
（2）在透明电极上旋涂空穴注入层，所述空穴注入层为Ti-V2O5薄膜层；
（3）在空穴注入层上旋涂空穴传输层；
（4）在空穴传输层上旋涂量子点发光层，所述量子点发光层的材料为ZnCdSeS/ZnS量子点；
（5）在量子点发光层上旋涂电子传输层ZnO；
（6）在电子传输层ZnO上蒸镀顶电极，待器件蒸镀完成后，对其进行封装即可；
所述的透明电极为ITO电极；所述的空穴传输层为PVK、TFB、poly-TPD、TCTA、CBP中的一种或几种；所述顶电极为Al、Ag、Cu、Au或合金电极。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，TFB在使用前，通过将TFB粉末溶解于氯苯，制备成浓度为8mg/mL的溶液，再通过旋涂的方法制备成TFB薄膜，备用。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（5）中在QLED器件制备前，通过将粒径为10nm的ZnCdSeS/ZnS绿光量子点溶解于正辛烷，制备成浓度为18mg/mL的溶液，再通过旋涂的方法制备成量子点发光薄膜，备用。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜祖亮，蒋晓红，马玉婷，田雨，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：河南;41