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设置在阳极和量子点发光层之间的功能层，所述功能层包括n层层叠设置的功能结构单元，所述功能结构单元由层叠设置的空穴传输层和电子阻挡材料层组成，所述功能结构单元中的空穴传输层靠近阳极设置，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层靠近量子点发光层设置，所述n为大于等于2的整数，且所述n层功能结构单元中的相邻两层功能结构单元中，靠近量子点发光层的电子阻挡材料层材料的HOMO能级大于靠近阳极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级。本发明专利技术通过所述功能层的设置能够提升空穴传输至量子点发光层的传输速率，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量子点发光层，其中，所述阳极和量子点发光层之间设置有功能层，所述功能层包括n层层叠设置的功能结构单元，所述功能结构单元由层叠设置的空穴传输层和电子阻挡材料层组成，所述功能结构单元中的空穴传输层靠近阳极设置，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层靠近量子点发光层设置，所述n为大于等于2的整数，且所述n层功能结构单元中的相邻两层功能结构单元中，靠近量子点发光层的电子阻挡材料层材料的HOMO能级大于靠近阳极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级。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；在所述基板上制备功能层，所述功能层包括n层层叠设置的功能结构单元，所述功能结构单元由层叠设置的空穴传输层和电子阻挡材料层组成，所述功能结构单元中的空穴传输层靠近阳极设置，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层靠近量子点发光层设置，所述n为大于等于2的整数，且所述n层功能结构单元中的相邻两层功能结构单元中，靠近量子点发光层的电子阻挡材料层材料的HOMO能级大于靠近阳极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级。有益效果：本专利技术提供的量子点发光二极管通过所述功能层的设置能够提升空穴传输至量子点发光层的传输速率，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。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型结构和反型结构，在一些实施方式中，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、阳极、量子点发光层、电子传输层以及阴极。在本专利技术的又一实施方式中，所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的阳极和层叠设置在阳极的空穴注入层；在本专利技术的又一种实施方式中，所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的阳极、层叠设置在阳极表面的空穴注入层和层叠设置在空穴注入层表面的空穴传输层。在一些实施方式中，所述反型结构的量子点发光二极管可包括从下往上层叠设置的基板、阴极、量子点发光层以及阳极。在本专利技术的一种实施方式中，所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的阴极和层叠设置在阴极表面的电子注入层；在本专利技术的又一种实施方式中，所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的阴极、层叠设置在阴极表面的电子注入层和层叠设置在电子注入层表面的电子传输层；在本专利技术的还一种实施方式中，所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的阴极、层叠设置在阴极表面的电子注入层、层叠设置在电子注入层表面的电子传输层和层叠设置在电子传输层表面的空穴阻挡层。本专利技术的具体实施方式中将主要以如图1所示的正型结构的量子点发光二极管为例进行介绍。具体的，如图1所示，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、功能层、量子点发光层40以及阴极50，所述功能层包括n层层叠设置的功能结构单元，所述功能结构单元由层叠设置的空穴传输层31和电子阻挡材料层32组成，所述功能结构单元中的空穴传输层31靠近阳极20设置，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层32靠近量子点发光层40设置，所述n为大于等于2的整数，且所述n层功能结构单元中的相邻两层功能结构单元中，靠近量子点发光层40的电子阻挡材料层32材料的HOMO能级大于靠近阳极20的电子阻挡材料层32材料的HOMO能级。本实施例量子点发光二极管通过所述功能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，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功能层包括n层层叠设置的功能结构单元，所述功能结构单元由层叠设置的空穴传输层和电子阻挡材料层组成，所述功能结构单元中的空穴传输层靠近阳极设置，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层靠近量子点发光层设置，所述n为大于等于的整数，且所述n层功能结构单元中的相邻两层功能结构单元中，靠近量子点发光层的电子阻挡材料层材料的HOMO能级大于靠近阳极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级。如图2所示，空穴从阳极传输至量子点发光层的过程中，所述电子阻挡材料层的HOMO能级逐渐增大，且电子阻挡材料层的最大HOMO能级小于所述量子点发光层HOMO能级，这种HOMO能级呈阶梯式增大的电子阻挡材料层非常有利于加快空穴的传输性能，从而平衡电子和空穴的注入速率，以提高载流子在量子点层中的复合效率，进而提高量子点发本文档来自技高网...

【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量子点发光层，其特征在于，所述阳极和量子点发光层之间设置有功能层，所述功能层包括n层层叠设置的功能结构单元，所述功能结构单元由层叠设置的空穴传输层和电子阻挡材料层组成，所述功能结构单元中的空穴传输层靠近阳极设置，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层靠近量子点发光层设置，所述n为大于等于2的整数，且所述n层功能结构单元中的相邻两层功能结构单元中，靠近量子点发光层的电子阻挡材料层材料的HOMO能级大于靠近阳极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级。/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量子点发光层，其特征在于，所述阳极和量子点发光层之间设置有功能层，所述功能层包括n层层叠设置的功能结构单元，所述功能结构单元由层叠设置的空穴传输层和电子阻挡材料层组成，所述功能结构单元中的空穴传输层靠近阳极设置，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层靠近量子点发光层设置，所述n为大于等于2的整数，且所述n层功能结构单元中的相邻两层功能结构单元中，靠近量子点发光层的电子阻挡材料层材料的HOMO能级大于靠近阳极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级。


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。


4.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，2≤n≤10。


5.根...

【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