一种量子点发光二极管及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种量子点发光二极管及其制备方法，所述量子点发光二极管包括阴极、阳极以及设置在阴极和阳极之间的发光层，所述发光层包括层叠设置的n层量子点发光层，相邻的所述两层量子点发光层之间设置有n‑1层电子阻挡材料层，其中，n为大于等于2的整数。本发明专利技术量子点发光二极管通过所述发光层的设置能够有效平衡电子和空穴的注入速率，从而提高载流子在量子点发光层中的复合效率，进而提高量子点发光二极管的发光效率、稳定性和使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种量子点发光二极管及其制备方法
本专利技术涉及量子点领域，尤其涉及一种量子点发光二极管及其制备方法。
技术介绍
量子点发光二级管（QLED）为典型的三明治结构，由电极，功能层，发光层等构成。在外加电压的激发下，载流子通过两端电极由各功能层进入到量子点进行复合形成激子，复合后的激子通过辐射跃迁的形式释放光子，从而发光。由于胶体量子点自身具有发光效率高、色纯度高、色域广、稳定性好等特性，QLED不仅承袭了量子点的这些优异的性能，而且QLED还具有自发光、可视角广、可弯曲等特点，表现出极大的商业应用前景，成为新一代新型与照明显示领域的重要研究方向。同时，由于量子点本身是采用溶液法加工制备，非常适合配置成油墨，然后采用印刷、喷墨等方式实现大规模、大面积化制备。目前，经过二十多年的研究与发展，QLED器件得到了迅速发展，并取得了显著的成果。特别是近年来由对功能层的调控转至对量子点自身的调控，对量子点进行合金化和厚壳层的生长极大的推动了QLED器件性能的提升。现阶段，对于QLED器件而言，如何同步提升器件效率、寿命和稳定性，仍然是一个极具挑战性的难题。通常，半导体量子点普遍具有很深的HOMO能级，电荷在各功能层传输时存在较大的势垒，导致器件在工作时电子和空穴注入不平衡。一方面，高的载流子注入势垒会增加器件的工作电压；另一方面，不平衡的电荷注入会使得载流子在发光层内的复合几率大大降低，容易引发激子的非辐射跃迁，从而影响了器件的发光效率和寿命。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发光二极管及其制备方法，旨在解决现有QLED器件中载流子注入不平衡导致载流子在发光层内的复合几率降低，影响了器件的发光效率和寿命的问题。本专利技术的技术方案如下：一种量子点发光二极管，包括阴极、阳极以及设置在阴极和阳极之间的发光层，其中，所述发光层包括层叠设置的n层量子点发光层，相邻的所述两层量子点发光层之间设置有电子阻挡材料层，电子阻挡材料层的层数为n-1，其中，n为大于等于2的整数。一种量子点发光二极管的制备方法，其中，包括如下步骤：提供基板；在所述基板制备发光层，所述发光层包括层叠设置的n层量子点发光层，相邻的所述两层量子点发光层之间设置有电子阻挡材料层，所述电子阻挡材料层的层数为n-1，其中，n为大于等于2的整数。有益效果：本专利技术提供的量子点发光二极管包括设置在阴极和阳极之间的发光层，所述发光层包括层叠设置的n层量子点发光层，相邻的所述两层量子点发光层之间设置电子阻挡材料层，其中，n为大于等于2的整数。本专利技术量子点发光二极管通过所述发光层的设置能够有效平衡电子和空穴的注入速率，从而提高载流子在量子点发光层中的复合效率，进而提高量子点发光二极管的发光效率、稳定性和使用寿命。附图说明图1为本专利技术一种量子点发光二极管较佳实施例的结构示意图。图2为本专利技术量子点发光二极管的能带结构示意图。图3为本专利技术一种量子点发光二极管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量子点发光二极管及其制备方法，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。本专利技术提供一种量子点发光二极管，其包括阴极、阳极以及设置在阴极之间的发光层，所述发光层包括层叠设置的n层量子点发光层，相邻的所述两层量子点发光层之间设置有电子阻挡材料层，所述电子阻挡材料层的层数为n-1，其中，n为大于等于2的整数。对于量子点发光二极管而言，电子从阴极传输至量子点发光层的过程中，电子在各传输层的LUMO能级越深，电子传输时的势垒越大，电子隧穿过该传输层时所需要的能量越高，导致电子传输速率越慢，由于电子阻挡材料层的LUMO能级通常大于量子点发光层的LUMO能级，本实施例通过在相邻量子点发光层之间设置电子阻挡材料层能够有效降低电子的传输速率，从而平衡电子和空穴的注入速率，以提高载流子在量子点发光层中的复合效率，进而提高量子点发光二极管的发光效率、稳定性和使用寿命。在一些实施方式中，所述电子阻挡材料层的材料选自PVK、Poly-TPD、NPB、TCTA、TAPC、CBP、TFB和DNA中的一种或多种，但不限于此。在一些实施方式中，所述电子阻挡材料层的材料选自化合物掺杂的PVK、Poly-TPD、NPB、TCTA、TAPC、CBP、TFB和DNA中的一种或多种，所述化合物选自Li-TFSI、NiO、CuSCN、MoO3、CuO、V2O5或CuS中的一种，但不限于此。在一些实施方式中，所述电子阻挡材料层中材料的HOMO能级为-5.0~-8.0eV，所述电子阻挡材料层的LUMO能级为-2.0~-5.0eV。在一些实施方式中，本专利技术还提供一种如图1所示正型结构的量子点发光二极管，所述正型结构的量子点发光二极管包括从下至上层叠设置的基板10、阳极20、空穴传输层30、发光层、电子传输层50以及阴极60，所述发光层包括层叠设置的n层量子点发光层41，相邻的所述两层量子点发光层之间设置有n-1层电子阻挡材料层42，所述n为大于等于3的整数，且所述n-1层电子阻挡材料层中，相邻的两层电子阻挡材料层之间，靠近阴极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级和LUMO能级均大于靠近阳极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级和LUMO能级。本实施例量子点发光二极管通过所述发光层的设置能够有效平衡电子和空穴的注入速率，从而提高载流子在量子点发光层中的复合效率，进而提高量子点发光二极管的发光效率、稳定性和使用寿命。实现上述效果的机理具体如下：对于量子点发光二级管而言，电子从阴极传输至量子点发光层的过程中，电子在各传输层的LUMO能级越深，电子传输时的势垒越大，电子隧穿过该传输层时所需要的能量越高，导致电子传输速率越慢；而空穴从阳极传输至量子点发光层的过程中，空穴在各传输层的HOMO能级越深，空穴传输时的势垒越大，空穴隧穿过该传输层时所需要的能量越高，导致空穴传输速率越慢。本实施例所述量子点发光二极管中的发光层包括层叠设置的n层量子点发光层以及设置在相邻量子点发光层之间的电子阻挡材料层，且相邻的两层电子阻挡材料层之间，靠近阴极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级和LUMO能级均大于靠近阳极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级和LUMO能级。如图2所示，所述电子阻挡材料层的LUMO能级均大于所述量子点发光层的LUMO能级，当电子从阴极传输至各量子点发光层的过程中，所述电子需要先隧穿LUMO能级最大的电子阻挡材料层，此时所需要克服的电子势垒最大；然后再隧穿LUMO能级依次减小的电子阻挡材料层到达相应的量子点发光层，在后续隧穿过程中，电子仍需克服较大能级的势垒，所述电子在各电子阻挡材料层中的传输速率呈现减慢趋势；由于所述电子阻挡材料层的HOMO能级均小于量子点发光层的HOMO能级，当空穴从阳极传输至各量子点发光层的过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点发光二极管，包括阴极、阳极以及设置在阴极和阳极之间的发光层，其特征在于，所述发光层包括层叠设置的n层量子点发光层，相邻的所述两层量子点发光层之间设置有电子阻挡材料层，所述电子阻挡材料层的层数为n-1，其中，n为大于等于2的整数。/n

【技术特征摘要】
1.一种量子点发光二极管，包括阴极、阳极以及设置在阴极和阳极之间的发光层，其特征在于，所述发光层包括层叠设置的n层量子点发光层，相邻的所述两层量子点发光层之间设置有电子阻挡材料层，所述电子阻挡材料层的层数为n-1，其中，n为大于等于2的整数。


2.根据权利要求1所述的量子点发光二级管，其特征在于，所述电子阻挡材料层的材料选自PVK、Poly-TPD、NPB、TCTA、TAPC、CBP、TFB和DNA中的一种或多种；
或所述电子阻挡材料层的材料选自化合物掺杂的PVK、Poly-TPD、NPB、TCTA、TAPC、CBP、TFB和DNA中的一种或多种，所述化合物选自Li-TFSI、NiO、CuSCN、MoO3、CuO、V2O5或CuS中的一种。


3.根据权利要求1所述的量子点发光二级管，其特征在于，所述电子阻挡材料层的HOMO能级为-5.0~-8.0eV，所述电子阻挡材料层的LUMO能级为-2.0~-5.0eV。


4.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，n为大于等于3的整数，且所述n-1层电子阻挡材料层中，相邻的两层电子阻挡材料层之间，靠近阴极的电子阻挡材料层中材料的HOMO能级和LUMO能级均大于靠近阳极的电子阻挡材料层中材料的HOMO能级和LUMO能级。


5.根据权利要求4所述的量子点发光二极管，其特征在于，3≤n≤11。


6.根据权利要求4所述的量子点发光...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂志文，杨一行，
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