一种量子点白光二极管制造技术

本发明专利技术公开一种量子点白光二极管，所述量子点白光二极管包括阴极、阳极以及设置在阴极和阳极之间的发光层，发光层包括层叠设置的蓝光有机荧光层、间隔层以及量子点发光层，蓝光有机荧光层靠近阴极一侧设置，量子点发光层靠近阳极一侧设置，间隔层设置在蓝光有机荧光层和量子点发光层之间，间隔层材料的三线态激子能量大于蓝光有机荧光层中蓝光有机荧光材料的三线态激子能量，且间隔层材料的三线态激子能量大于量子点发光层中量子点的激子能量。本发明专利技术量子点白光二极管中通过间隔层的设置可阻止蓝光有机荧光层中的单线态激子转移至量子点发光层，而让其三线态激子扩散至量子点发光层并敏化量子点发光，从而有效提升量子点白光二极管的发光效率。

【技术实现步骤摘要】
一种量子点白光二极管
本专利技术涉及发光二极管领域，尤其涉及一种量子点白光二极管。
技术介绍
当前，白光二极管广泛应用于显示和照明领域，其主要分为无机白光二极管和有机或量子点白光二极管两大类。其中二者最大的区别是：无机白光二极管为点发光，而有机或量子点白光二极管为面发光，这促进了显示和照明设备及应用场景的多样化发展，为人们的生活带来想象和便利。在面发光技术中，量子点发光颜色鲜明细腻且易调节使得量子点白光二极管在显示和照明领域具有独特的优势，例如能够逼真地显示或再现还原物品本来的面貌，给人以视觉上的震撼和享受。经过近三十年的发展，红绿单色量子点发光二极管在效率和寿命等发面取得了很大的进步，已达到商业化的标准，然而蓝光量子点发光二极管在寿命上却相差甚远，因此为了实现高效稳定长寿命的量子点白光二极管，寻找合适的蓝光替代材料是当务之急。在此之前，业界已经提出用蓝光有机材料结合红绿量子点实现白光，然而这些案例广泛应用磷光材料或者热活化延迟荧光材料（TADF）作为蓝光物质，虽然这些物质发光效率很高，但寿命依然达不到商业化的要求，因此难以实现长寿命的目标；而对于应用蓝光有机荧光物质与红绿量子点相结合的案例，其往往只是一种概念，并没有给出切实可行的实现方案。对于蓝光有机荧光发光二极管，其优势是稳定性好、寿命长，满足商业化条件，而不足之处在于发光效率低。这是因为有机荧光材料只有单线态激子发生辐射复合放出蓝光，三线态激子则以非辐射复合的形式回到基态，而单线态激子和三线态激子的比例是1:3，因此，蓝光有机荧光发光二极管的理论最大内量子效率只有25%，与我们追求的100%的内量子效率有很大的差距。很显然，对于蓝光有机荧光粉与红绿量子点相结合的白光二极管而言，如此低效的蓝光发光严重制约了白光二极管的内量子效率。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量子点白光二极管，旨在解决现有蓝光有机荧光发光二极管内量子效率低下，严重制约量子点白光二极管发光效率的问题。本专利技术的技术方案如下：一种量子点白光二极管，包括阴极、阳极以及设置在所述阴极和阳极之间的发光层，其中，所述发光层包括层叠设置的蓝光有机荧光层、间隔层以及量子点发光层，所述蓝光有机荧光层靠近阴极一侧设置，所述量子点发光层靠近阳极一侧设置，所述间隔层设置在所述蓝光有机荧光层和所述量子点发光层之间，所述间隔层材料的三线态激子能量大于蓝光有机荧光层中蓝光有机荧光材料的三线态激子能量，且所述间隔层材料的三线态激子能量大于量子点发光层中量子点的激子能量。有益效果：本专利技术通过在所述发光层的蓝光有机荧光层和量子点发光层之间设置一具有电子和空穴迁移能力的间隔层，所述间隔层能够阻止蓝光有机荧光层材料的单线态激子向量子点转移，使单线态激子能够完全用来产生蓝光，同时所述间隔层还可使蓝光有机发光层中的三线态激子扩散至量子点发光层并敏化量子点发光，从而有效提高量子点白光二极管的量子效率。附图说明图1为本专利技术具体实施方式中提供的一种量子点白光二极管的结构示意图。图2为本专利技术实施例1提供的一种量子点白光二极管的结构示意图。图3为本专利技术实施例3提供的一种量子点白光二极管的结构示意图。具体实施方式本专利技术提供一种量子点白光二极管，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。量子点发光二极管有多种形式，且所述量子点发光二极管分为正式结构和反式结构，所述反式结构的量子点白光二极管可包括从下往上层叠设置的衬底、阴极、电子传输层、蓝光有机荧光层、量子点发光层、间隔层、空穴传输层以及阳极。而本专利技术的具体实施方式中将主要以如图1所示的正式结构的量子点白光二极管为实施例进行介绍。具体地，如图1所示，所述正式结构的量子点白光二极管包括从下往上层叠设置的衬底10、阳极20、空穴传输层30、蓝光有机荧光层40、间隔层50、量子点发光层60、电子传输层70以及阴极80；其中所述间隔层材料为同时具有电子和空穴迁移能力的材料，所述间隔层材料的三线态激子能量大于蓝光有机荧光层中蓝光有机荧光材料的三线态激子能量，且所述间隔层材料的三线态激子能量大于量子点发光层中量子点的激子能量。本实施例通过在蓝光有机荧光层和量子点发光层之间设置一同时具有电子和空穴迁移能力的间隔层，能够使得量子点白光二极管的发光效率得到有效提升。实现上述效果的机理具体如下：为保证本实施例中所述蓝光有机荧光层和量子点发光层能够稳定发光，所述间隔层既要将从阴极注入的电子传输给蓝光有机荧光层，又要将从阳极注入的空穴传输给量子点发光层，故所述间隔层材料为同时具有电子和空穴迁移能力的材料；同时，为避免蓝光有机荧光层的三线态激子和量子点发光层中量子点的激子被间隔层猝灭，所述间隔层材料的三线态激子能量应大于蓝光有机荧光层中蓝光有机荧光材料的三线态激子能量，且所述间隔层材料的三线态激子能量还应大于量子点发光层中量子点的激子能量。本实施例中的间隔层既能够阻止蓝光有机荧光层中的单线态激子向量子点转移，使单线态激子能够完全用来产生蓝光，同时所述间隔层还可使蓝光有机发光层中的三线态激子扩散至量子点发光层并敏化量子点发光，从而有效提高量子点白光二极管的发光效率。需要说明的是，正式结构的量子点白光二极管还可以包括从下往上叠层设置的衬底、阳极、空穴传输层、量子点发光层、间隔层、蓝光有机荧光层、电子传输层以及阴极；其中所述间隔层材料为同时具有电子和空穴迁移能力的材料，所述间隔层材料的三线态激子能量大于蓝光有机荧光层中蓝光有机荧光材料的三线态激子能量，且所述间隔层材料的三线态激子能量大于量子点发光层中量子点的激子能量。这种结构的量子点白光二极管同样能够提升其发光效率，实现上述效果的机理与上述实施例相同。在一种优选的实施方式中，单线态激子一般通过Forster能量转移的方式传递激子能量，它的有效作用半径通常在3-5nm之间，而三线态激子由于其寿命较长，其激子扩散长度可达100nm。本实施例通过将间隔层的厚度设置为3-100nm，使其可有效阻止蓝光有机荧光层中的单线态激子转移至量子点发光层，而便于让其三线态激子扩散至量子点发光层并敏化量子点发光，通过将间隔层的厚度设置为3-100nm可有效提升量子点白光二极管的量子效率。更优选的，所述间隔层的厚度为3-10nm，在该厚度范围内，所述间隔层同样能够有效阻隔蓝光有机荧光层材料的单线态激子转移至量子点发光层，并更有利于所述蓝光有机荧光层材料的三线态激子扩散至量子点发光层并敏化量子点发光，可进一步提升量子点白光二极管的发光效率。在一种优选的实施方式中，为保证电子和空穴在蓝光有机荧光层和量子点发光层之间运动不受影响，所述间隔层材料为同时具有电子和空穴迁移能力的第一双极性分子。优选的，所述第一双极性分子为CBP和NPB中的一种或两种，但不限于此。更优选的，所述第一双极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点白光二极管，包括阴极、阳极以及设置在所述阴极和阳极之间的发光层，其特征在于，所述发光层包括层叠设置的蓝光有机荧光层、间隔层以及量子点发光层，所述蓝光有机荧光层靠近阴极一侧设置，所述量子点发光层靠近阳极一侧设置，所述间隔层设置在所述蓝光有机荧光层和所述量子点发光层之间，所述间隔层材料的三线态激子能量大于蓝光有机荧光层中蓝光有机荧光材料的三线态激子能量，且所述间隔层材料的三线态激子能量大于量子点发光层中量子点的激子能量。/n

【技术特征摘要】
1.一种量子点白光二极管，包括阴极、阳极以及设置在所述阴极和阳极之间的发光层，其特征在于，所述发光层包括层叠设置的蓝光有机荧光层、间隔层以及量子点发光层，所述蓝光有机荧光层靠近阴极一侧设置，所述量子点发光层靠近阳极一侧设置，所述间隔层设置在所述蓝光有机荧光层和所述量子点发光层之间，所述间隔层材料的三线态激子能量大于蓝光有机荧光层中蓝光有机荧光材料的三线态激子能量，且所述间隔层材料的三线态激子能量大于量子点发光层中量子点的激子能量。


2.根据权利要求1所述的量子点白光二极管，其特征在于，所述间隔层材料为由第一n型半导体材料和第一p型半导体材料组成的混合材料，
或者，所述间隔层材料为同时具有电子和空穴迁移能力的第一双极性分子。


3.根据权利要求1所述的量子点白光二极管，其特征在于，所述间隔层的厚度为3-10nm。


4.根据权利要求2所述的量子点白光二极管，其特征在于，所述第一双极性分子为CBP和NPB中的一种或两种；
或者，所述第一n型半导体材料为TPBi、Bepp2、BTPS和TmPyPb中的一种或多种；
或者，所述第一p型半导体材料为TAPC、mCP和TCTA中的一种或多种。


5.根据权利要求1-4任一项所述的量子点白光二极管，其特征在于，所述蓝光有机荧光层材料为蓝光有机荧光材料。


6.根据权利要求5所述的量子点白光二极管，其特征在于，所述蓝光有机荧光层的厚度为5-30nm；和/或所述蓝光有机荧光材料为4P-NPD、Cz-2pbb、POTA和DADBT中的一种或多种。


7.根据权利要求1-4任一项所述的量子点白光二极管，其特征在于，所述蓝光有机荧光层材料包括第一主体材料以及掺杂在所述第一主体材料中的蓝光有机荧光材料，所述第一主体材料的单线态激子能量大于所述蓝光有机荧光材料的单线态激子能量，且所述第一主体材料的三线态激子能量大于所述蓝光有机荧光材料的三线态激子能量。


8.根据权利要求7所述的量子点白光二极管，其特征在于，所述蓝光有机荧光层的厚度为10-50nm；和/或所述蓝光有机荧光材料为4P-NPD、Cz-2pbb、POTA和DADBT中的一种或多种。


9.根据权利要求7所述的量子点白光二极管，其特征在于，所述量子点发光层材料包括量子点和第二主体材料，其中，所述第二主体材料的单线态激子能量和三线态激子能量均大于所述量子点的激子能量。


10.根据权利要求9所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述第一主体材料选自第二双极性材料、第二n型半导体材料以及由第二n型半导体材料和第二p型半导体材料组成的混合材料中的一种，所述第二主体材料选自第三双极性材料、第三p型半导体材料以及由第三n型半导体材料和第三p型半导体材料组成的混合材料中的一种。


11.根据权利要求10所述的量子点白光二极管，其特征在于，所述第一主体材料为第二n型半导体材料，所述第二主体材料为第三p型半导体材料；
或者，所述第一主体材料为由第二n型半导体材料和第二p型半导体材料组成的混合材料，所述第二主体材料为第三p型半导体材料；
或者，所述第一主体材料为第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏亮，谢相伟，
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