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了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阴极和阳极之间的量子点发光层，以及设置在所述阳极和量子点发光层之间的空穴传输层，所述空穴传输层与所述量子点发光层之间设置有界面层，所述界面层材料为LiPON；所述界面层的HOMO能级大于所述空穴传输层的HOMO能级且小于所述量子点发光层的HOMO能级。本发明专利技术中，所述界面层可有效降低空穴注入势垒，提高空穴注入速率，同时有效防止电子发生隧穿与空穴在非量子点发光区复合，从而提高器件的发光效率。从而提高器件的发光效率。从而提高器件的发光效率。

【技术实现步骤摘要】
一种量子点发光二极管及其制备方法


[0001]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

[0002]量子点发光二极管(QLED)具有色纯度高、较窄的半高峰宽发光效率高、发光颜色可调以及器件稳定等良好的特点，使得其在平板显示、固态照明等领域具有广泛的应用前景。随着研发的不断推进，量子点发光二极管的外量子效率(EQE)已有显著提高，其中，红光量子点发光二极管以及绿光量子点发光二极管的外量子效率均高于25％的水平，在效率上已可比拟有机发光二极管(OLED)，但蓝光量子点发光二极管的外量子效率及寿命上仍不足以满足要求。
[0003]与OLED器件较为相似，QLED器件结构通常由阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、阴极组成，电子和空穴分别从阴极和阳极两端注入，在量子点发光层复合发光。现有电子传输层通常由纳米氧化锌粒子组成，其有着较高的载流子浓度和迁移率；空穴传输层所使用的有机高分子材料，如PVK,TFB等，由于空穴传输层的载流子迁移率较低以及量子点能级过深而导致空穴注入困难，使得空穴长期在空穴传输层中或空穴传输层与量子点发光层的界面层积累，而电子的过度注入则导致其容易跃迁到空穴传输层或其与量子点发光层的界面层，最终导致电子和空穴在非发光层处发生复合，严重影响了QLED器件的效率及寿命。
[0004]因此，现有技术还有待于改进。

技术实现思路

[0005]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，旨在解决由于现有量子点发光二极管发光效率低的问题。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种量子点发光二极管，包括阴极、阳极，设置在所述阴极和阳极之间的量子点发光层，以及设置在所述阳极和量子点发光层之间的空穴传输层，其中，所述空穴传输层与所述量子点发光层之间设置有界面层，所述界面层材料为LiPON；所述界面层的HOMO能级大于所述空穴传输层的HOMO能级且小于所述量子点发光层的HOMO能级。
[0008]一种量子点发光二极管的制备方法，其中，包括步骤：
[0009]提供一种阳极基板，在所述阳极基板上空穴传输层；
[0010]在所述空穴传输层上制备界面层，所述界面层材料为LiPON；
[0011]在所述界面层制备量子点发光层；
[0012]在所述量子点发光层制备阴极，制得所述量子点发光二极管；
[0013]或者，提供一种阴极基板，在所述阴极基板上制备量子点发光层；
[0014]在所述量子点发光层表面制备界面层，所述界面层材料为LiPON；
[0015]在所述界面层制备空穴传输层；
[0016]在所述空穴传输层上制备阳极，制得所述量子点发光二极管。
[0017]有益效果：本专利技术通过在空穴传输层和量子点发光层之间设置界面层，由于所述界面层的HOMO能级位于所述空穴传输层与所述量子点发光层的HOMO能级之间，其可以有效降低空穴的注入势垒，从而减少由于空穴在势垒界面处积累而造成的材料及器件衰退；所述界面层还可有效阻挡电子隧穿，避免电子与空穴在非量子点发光层复合，从而提高量子点发光二极管的发光效率。
附图说明
[0018]图1为本专利技术一种正型结构量子点发光二极管较佳实施例的结构示意图。
[0019]图2为本专利技术一种反型结构量子点发光二极管较佳实施例的结构示意图。
[0020]图3为本专利技术一种正型结构量子点发光二极管的制备方法较佳实施例的流程图。
[0021]图4为本专利技术一种反型结构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
[0022]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。
[0023]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、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所示的正型结构的量子点发光二极管为实施例进行介绍。具体地，所述正型结构的量子点发光二极管包括设置在衬底表面的阳极，设置在所述阳极表面的空穴传输层，设置在所述空穴传输层表面的界面层，设置在所述界面层上的量子点发光层，设置在所述量子点发光层表面的阴极，其中，所述界面层材料为LiPON，所述界面层的HOMO能级大于所述空穴传输层的HOMO能级且小于所述量子点发光层的HOMO能级。
[0024]具体来讲，由于常用的空穴传输层的最高被占据能级(HOMO)与量子点发光层的功函数之间存在较大的势垒，使得空穴从空穴传输层注入到量子点发光层变得困难，导致空穴与电子的注入不平衡，严重影响量子点发光二极管的发光效率。本实施例通过在所述空穴传输层和量子点发光层之间设置由LiPON制备的界面层，所述界面层的HOMO能级大于所述空穴传输层的HOMO能级且小于所述量子点发光层的HOMO能级，所述界面层可以有效降低空穴的注入势垒，从而减少由于空穴在势垒界面处积累造成的材料及器件衰退，从而有效提高量子点发光二极管的发光效率以及使用寿命。本实施例中的HOMO能级大小是指HOMO能级的绝对值大小。也就是说，本实施例中所述界面层的HOMO能级绝对值大于所述空穴传输层的HOMO能级绝对值且小于所述量子点发光层的HOMO能级绝对值。
[0025]进一步地，由于电子传输材料与量子点发光层之间的能级势垒通常较小，电子注入较为容易发生，这导致部分电子容易隧穿至空穴传输层或空穴传输层与量子点发光层之间的界面，并与空穴在非量子点发光层区域发生复合，从而影响量子点发光二极管的整体发光效率。本实施例通过在所述空穴传输层和量子点发光层之间设置由LiPON组成的界面层，所述LiPON具有可导离子和空穴，但不导电子的性能，所述LiPON的离子和空穴电导率高
于其电子电导率四个数量级以上，因此，所述LiPON不仅能够有效帮助空穴注入，还能够有效防止电子隧穿至空穴传输层，避免器件在非发光区域发光，从而提高量子点发光二极管的整体发光效率。
[0026]进一步地，由于量子点发光二极管的空穴传输层采用的材料通常为有机材料，如PEDOT(聚噻吩)等，该类材料对水及氧气较为敏感，水、氧从封装胶中逐渐渗透会影响空穴注入及传输的稳定性，本实施例通过在所述空穴传输层和量子点发光层之间设置由LiPON组成的界面层可进一步有效阻隔水、氧渗透，从而提高器件的使用寿命。
[0027]在一些实施方式中，所述界面层的厚度为10
‑
200nm，在该范围内，所述界面层既能够提高空穴的注入速率，又能够阻挡电子的隧穿。若所述界面层的厚度小于10nm，则其阻挡电子隧穿至空穴传输层效果较差；若所述界面层的厚度大于200nm，则增加了空穴的注入距离，影响空穴传输至量子点发光层的效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子点发光二极管，包括阴极、阳极，设置在所述阴极和阳极之间的量子点发光层，以及设置在所述阳极和量子点发光层之间的空穴传输层，其特征在于，所述空穴传输层与所述量子点发光层之间设置有界面层，所述界面层材料为LiPON；所述界面层的HOMO能级大于所述空穴传输层的HOMO能级且小于所述量子点发光层的HOMO能级。2.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述界面层的厚度为10
‑
200nm。3.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述界面层的HOMO能级为5.4
‑
6.0eV。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述空穴传输层材料选自TFB、PVK、Poly
‑
TPD、PFB、TCTA、CBP、TPD和NPB中的一种或多种，优选地，所述空穴传输层材料选自TFB。5.根据权利要求1
‑
3任一所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述量子点发光层材料选自二元相量子点、三元相量子点和四元相量子点中的一种或多种。6.根据权利要求5所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述二元相量子点为CdS、CdSe、CdTe、InP、AgS、PbS、PbSe、HgS中的至少一种；和/或，所述三元相量子点为Zn
X
Cd1‑
X
S、Cu
X
In1‑
X
S、Zn
X
Cd1‑
X
Se、Zn
X
Se1‑
X
S、Zn
X
Cd1‑
X
Te、PbSe
X
S1‑
X
中的至少一种；和/或...

【专利技术属性】
技术研发人员：严怡然，
申请(专利权)人：TCL科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：