电致发光型钙钛矿长余辉材料及其制备的LED和LED制备方法技术

本发明专利技术提供一种电致发光型钙钛矿长余辉材料及其制备的LED和LED制备方法，其中的LED包括从下至上依次制备在基底上的阴极、电子传输层、钙钛矿余辉发光层、空穴传输层和阳极，阳极和阴极的两端分别与脉冲交流电源连接，钙钛矿余辉发光层利用电致发光型钙钛矿长余辉材料制备而成，其化学结构式为A

【技术实现步骤摘要】
电致发光型钙钛矿长余辉材料及其制备的LED和LED制备方法


[0001]本专利技术涉及钙钛矿长余辉LED
，特别涉及一种电致发光型钙钛矿长余辉材料及其制备的LED和LED制备方法。

技术介绍

[0002]长余辉材料可将吸收的激发能量存储起来，在光照停止后将能量以光的形式释放出来，是一种光致发光材料。长余辉材料具有蓄光、储能、节能等特点，在紧急照明、消防安全、建筑装饰、精密探测和生物标记等领域具有重要的应用前景。由于长余辉材料在激发光源停止激发时能够产生长余辉发光，因此被应用于交流驱动的发光二极管中，以弥补一个交流周期内由于电流方向变化导致的LED发光变弱甚至闪烁的现象，从而保持稳定的光输出。
[0003]根据基质的不同，目前现有的长余辉材料可分为硫化物系列、硫氧化物系列、铝酸盐体系、钛酸盐体系、锡酸盐体系及镓酸盐体系等几大类。但目前所有的长余辉材料均为光致发光型材料，由光致发光型材料制成的LED均需要外加刚性背光源，刚性背光源的存在给柔性应用带来了巨大的障碍，而目前显示和照明技术正趋向电致发光型材料发展，其在对比度、纯黑态、柔性等方面具有光致发光材料无法比拟的优越性。因此，亟待一种电致发光型钙钛矿长余辉材料及其制备的钙钛矿长余辉LED。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服已有技术的缺陷，提出了一种电致发光型钙钛矿长余辉材料及其制备的钙钛矿长余辉LED，将稀土元素掺入钙钛矿晶格中形成新的具有长余辉特性的电致发光型钙钛矿长余辉材料，由其制成的钙钛矿长余辉LED在对比度、纯黑态、柔性等方面更具有优势。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用以下具体技术方案：
[0006]本专利技术提供的电致发光型钙钛矿长余辉材料，其化学结构式为A
y
D1‑
y
BX3、A
y
D1‑
y
B2X5或A
z
D4‑
z
BX6；其中，A为有机铵离子、无机金属离子或有机铵离子与无机金属离子的混合物，D为稀土元素，B为二价金属离子，X为一种卤素离子或者至少两种卤素离子的掺杂，y和z为实数，0＜y≤1，0＜z≤4。
[0007]优选地，卤素离子为I
‑
、Br
‑
或Cl
‑
。
[0008]优选地，稀土元素为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇元素中的一种或多种的混合。
[0009]本专利技术提供的电致发光型钙钛矿长余辉LED，其钙钛矿余辉发光层利用如权利要求1
‑
3中任一项的电致发光型钙钛矿长余辉材料制备而成。
[0010]优选地，电致发光型钙钛矿长余辉LED包括从下至上依次制备在基底上的阴极、电子传输层、钙钛矿余辉发光层、空穴传输层和阳极；或者，包括从下至上依次制备在基底上的阳极、空穴传输层、钙钛矿余辉发光层、电子传输层和阴极；其中，阳极和阴极的两端分别
与脉冲交流电源连接，阴极和阳极分别为透明导电氧化物薄膜、金属薄膜或金属氧化物/金属/金属氧化物结构的复合薄膜。
[0011]本专利技术提供的电致发光型钙钛矿长余辉LED的制备方法，包括如下步骤：
[0012]采用溶液制备工艺或真空制备工艺在空穴传输层或电子传输层上沉积钙钛矿余辉发光层。
[0013]优选地，钙钛矿余辉发光层通过钙钛矿长余辉前驱体溶液沉积而成。
[0014]优选地，钙钛矿长余辉前驱体溶液的制备方法包括如下步骤：
[0015]将钙钛矿前驱体粉末与含有稀土元素的材料粉末混合后加入溶剂进行搅拌，配置成钙钛矿长余辉前驱体溶液。
[0016]优选地，电致发光型钙钛矿长余辉LED的制备方法，还包括如下步骤：
[0017]采用磁控溅射工艺、真空热蒸镀工艺或原子层沉积工艺在基底上制备阳极；
[0018]用溶液制备工艺或真空制备工艺在阳极上沉积空穴传输层；
[0019]采用溶液制备工艺或真空制备工艺在钙钛矿余辉发光层上沉积电子传输层；
[0020]采用真空热蒸镀工艺或原子层沉积工艺在电子传输层上制备阴极。
[0021]优选地，电致发光型钙钛矿长余辉LED的制备方法，还包括如下步骤：
[0022]采用磁控溅射工艺、真空热蒸镀工艺或原子层沉积工艺在基底上制备阴极；
[0023]采用溶液制备工艺或真空制备工艺在阴极上沉积电子传输层；
[0024]采用溶液制备工艺或真空制备工艺在钙钛矿余辉发光层上沉积空穴传输层；
[0025]采用真空热蒸镀工艺或原子层沉积工艺在空穴传输层上制备阳极。
[0026]本专利技术能够取得以下技术效果：
[0027]1、将稀土元素掺入钙钛矿晶格中，将稀土元素掺入钙钛矿晶格中形成新的具有长余辉特性的电致发光型钙钛矿长余辉材料，由其制备的钙钛矿长余辉LED在对比度、纯黑态、宽视角等方面相比传统的LED更具有优势；
[0028]2、将长余辉的发光方式由光致发光改为电致发光，无需外加刚性背光源，更适用于柔性应用；
[0029]3、在外加驱动电压断开后，仍能保持一段时间的长余辉发光，在交流驱动电压下，LED仍能保持亮度稳定性，不会出现发光闪烁的问题。
附图说明
[0030]图1为本专利技术实施例1提供的电致发光型钙钛矿长余辉LED的结构示意图；
[0031]图2为本专利技术实施例1提供的电致发光型钙钛矿长余辉LED的制备方法的流程示意图；
[0032]图3为本专利技术实施例1提供的脉冲直流电源和脉冲交流电源驱动信号的波形示意图；
[0033]图4为本专利技术实施例2提供的电致发光型钙钛矿长余辉LED的结构示意图；
[0034]图5为本专利技术实施例2提供的电致发光型钙钛矿长余辉LED的制备方法的流程示意图；
[0035]图6为本专利技术实施例3提供的CsPbBr3和Cs
y
La1‑
y
PbBr3的X射线光电子能谱示意图；
[0036]图7为本专利技术实施例3提供的Cs
y
La1‑
y
PbBr3的透射电镜示意图；
[0037]图8为本专利技术实施例3提供的CsPbBr3和Cs
y
La1‑
y
PbBr3的发光强度示意图。
[0038]其中的附图标记包括：
[0039]图1中：基底1、阴极2、电子传输层3、钙钛矿余辉发光层4、空穴传输层5、阳极6。
[0040]图4中：基底1`、阴极2`、电子传输层3`、钙钛矿余辉发光层4`、空穴传输层5`、阳极6`。
具体实施方式
[0041]在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
[0042]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电致发光型钙钛矿长余辉材料，其特征在于，其化学结构式为A
y
D1‑
y
BX3、A
y
D1‑
y
B2X5或A
z
D4‑
z
BX6；其中，A为有机铵离子、无机金属离子或有机铵离子与无机金属离子的混合物，D为稀土元素，B为二价金属离子，X为一种卤素离子或者至少两种卤素离子的掺杂，y和z为实数，0＜y≤1，0＜z≤4。2.如权利要求1所述的电致发光型钙钛矿长余辉材料，其特征在于，所述卤素离子为I
‑
、Br
‑
或Cl
‑
。3.如权利要求1所述的电致发光型钙钛矿长余辉材料，其特征在于，所述稀土元素为镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇元素中的一种或多种的混合。4.一种电致发光型钙钛矿长余辉LED，其特征在于，其钙钛矿余辉发光层利用如权利要求1
‑
3中任一项所述的电致发光型钙钛矿长余辉材料制备而成。5.如权利要求4所述的电致发光型钙钛矿长余辉LED，其特征在于，包括从下至上依次制备在基底上的阴极、电子传输层、所述钙钛矿余辉发光层、空穴传输层和阳极；或者，包括从下至上依次制备在基底上的阳极、空穴传输层、所述钙钛矿余辉发光层、电子传输层和阴极；其中，所述阳极和所述阴极的两端分别与脉冲交流电源连接，所述阴极所述阳极分...

【专利技术属性】
技术研发人员：段羽，吴丹，陈琛，于超，姜欣，袁梦，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：