量子点发光二极管及其制备方法技术

本申请公开了一种量子点发光二极管及其制备方法。该量子点发光二极管包括：依次层叠设置的阳极、量子点发光层、空穴阻挡层、电子传输层以及阴极；其中，电子传输层的材料为量子点；空穴阻挡层的导带底能级与电子传输层的导带底能级之间的差值的绝对值小于等于1.5eV。该量子点发光二极管的载流子注入平衡。该量子点发光二极管的载流子注入平衡。该量子点发光二极管的载流子注入平衡。

【技术实现步骤摘要】
量子点发光二极管及其制备方法


[0001]本申请涉及光电
，具体涉及一种量子点发光二极管及其制备方法。

技术介绍

[0002]量子点是一种重要的低维半导体材料，通过量子尺寸效应能够实现量子点的带隙可调，因此被广泛应用在光电领域。量子点的制备方法主要包括化学溶液生长法、外延生长法和电场约束法。其中通过化学溶液生长法制得的胶体量子点(Colloidal Quantum dots,CQD)具有良好的溶液处理能力，可以应用于具有低成本优势的喷墨打印技术(Ink Jet Printing,IJP)中，因此目前大多利用CQD来制备量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes,QLED)。QLED器件具有亮度高、色彩还原力强、寿命长、工作能耗低、生产成本低等优点，因此其在新型显示
中具有巨大发展潜力。
[0003]然而，当前技术下，QLED中空穴注入势垒通常较电子注入势垒更高，由此导致的载流子注入不平衡一方面会导致外量子效率(EQE)降低，另一方面会在QLED器件中产生电荷积累，造成对器件结构的破坏。常用的改善载流子注入平衡的方式包括适当降低空穴注入势垒，或者适当增加电子注入势垒。比如对电子传输层中的金属氧化物进行掺杂，以此提高金属氧化物的导带能级，从而增大电子注入势垒。然而掺杂金属氧化物自身的杂质缺陷以及水氧敏感性容易导致QLED器件性能不稳定。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种量子点发光二极管，该量子点发光二极管的载流子注入平衡。
[0005]本申请还提供一种量子点发光二极管的制备方法。
[0006]本申请提供一种量子点发光二极管，包括：
[0007]依次层叠设置的阳极、量子点发光层、空穴阻挡层、电子传输层以及阴极；
[0008]其中，电子传输层的材料为量子点；
[0009]空穴阻挡层的导带底能级与电子传输层的导带底能级之间的差值的绝对值小于等于1.5eV。
[0010]可选的，在本申请的一些实施例中，量子点发光层的导带底能级与电子传输层的导带底能级之间的差值的绝对值小于等于1eV。
[0011]可选的，在本申请的一些实施例中，空穴阻挡层的禁带宽度大于3eV。
[0012]可选的，在本申请的一些实施例中，电子传输层中的量子点选自II
‑
VI族、III
‑
V族、IV
‑
VI族的核壳型量子点或混合型量子点中的一种或多种。
[0013]可选的，在本申请的一些实施例中，II
‑
VI族的核壳型量子点或混合型量子点选自CdSe、CdS、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdSeSTe、ZnSeSTe、CdZnSeSTe、CdS/ZnS、CdZnSe/ZnS、CdS/CdZnS中的一种或多种；
[0014]III
‑
V族的核壳型量子点或混合型量子点选自InP、InAs、InAsP、InP/InAsP中的一
种或多种；
[0015]IV
‑
VI族的核壳型量子点或混合型量子点选自PbS、PbSe、PbTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、PbSe/PbS中的一种或多种。
[0016]可选的，在本申请的一些实施例中，电子传输层的材料为核壳型量子点，核壳型量子点为Type I型。
[0017]可选的，在本申请的一些实施例中，电子传输层中的量子点的表面连接有配体，配体包括极性基团，极性基团选自巯基、氨基、羧基中的一种或多种。
[0018]可选的，在本申请的一些实施例中，电子传输层的厚度为2～200nm；和/或
[0019]空穴阻挡层的厚度为1～50nm。
[0020]可选的，在本申请的一些实施例中，量子点发光层的材料选自于CdSe、CdS、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdSeSTe、ZnSeSTe、CdZnSeSTe、CdSe/ZnS、InP/GaP/ZnSe、CdZnSe/ZnS、InP、InAs、InAsP、PbS、PbSe、PbTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe中的一种或多种；和/或
[0021]空穴阻挡层的材料选自于ZnO、TiO2、SnO、ZrO2、Ta2O3中的一种或多种。
[0022]另外，一种量子点发光二极管的制备方法，包括：
[0023]提供衬底；以及
[0024]在衬底上形成依次层叠设置的阳极、量子点发光层、空穴阻挡层、电子传输层以及阴极；
[0025]其中，电子传输层的材料为量子点；
[0026]空穴阻挡层的导带底能级与电子传输层的导带底能级之间的差值的绝对值小于等于1.5eV。
[0027]相对现有技术，本专利技术采用量子点作为量子点发光二极管中的电子传输层材料，并在电子传输层和发光层之间设置导带底能级与电子传输层中量子点的导带底能级差值在1.5eV以下的空穴阻挡层。其中，作为电子传输层材料的量子点可选种类多、选择范围广，因此，通过选择合适的量子点，可以容易的实现导带能级的位置设计，使电子传输层的电子注入势垒处于目标范围内并且实现该范围内的数值可调，并且，通过调整电子传输层电子注入势垒可以调整器件的电子传输势垒，从而能够使量子点发光二极管中的载流子注入达到平衡。而量子点的稳定性远超常规的金属氧化物，因此利用量子点作为电子传输层可以显著提高量子点发光二极管的稳定性。另外，在发光层与电子传输层之间设置空穴传输层，还能减少甚至避免空穴从发光层一侧迁移至电子传输层，从而避免了空穴与电子在电子传输层发生复合，如此，就能够保证量子点发光二极管的正常工作，空穴阻挡层与电子传输层接近的导带能级也使得量子点发光二极管具有良好的电子传输效率。
附图说明
[0028]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1是实施例1提供的量子点发光二极管的器件结构示意图；
[0030]图2是实施例1提供的量子点发光二极管中载流子的传输示意图；
[0031]图3是实施例1和对比例1提供的量子点发光二极管在1000nit下的寿命衰减比对示意图；
[0032]图4是实施例2和对比例2提供的量子点发光二极管在1000nit下的寿命衰减比对示意图；
[0033]图5是实施例3和对比例3提供的量子点发光二极管在1000n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，其特征在于，包括：依次层叠设置的阳极、量子点发光层、空穴阻挡层、电子传输层以及阴极；其中，所述电子传输层的材料为量子点；所述空穴阻挡层的导带底能级与所述电子传输层的导带底能级之间的差值的绝对值小于等于1.5eV。2.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述量子点发光层的导带底能级与所述电子传输层的导带底能级之间的差值的绝对值小于等于1eV。3.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述空穴阻挡层的禁带宽度大于3eV。4.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述电子传输层中的量子点选自II
‑
VI族、III
‑
V族、IV
‑
VI族的核壳型量子点或混合型量子点中的一种或多种。5.根据权利要求3所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述II
‑
VI族的核壳型量子点或混合型量子点选自CdSe、CdS、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdSeSTe、ZnSeSTe、CdZnSeSTe、CdS/ZnS、CdZnSe/ZnS、CdS/CdZnS中的一种或多种；所述III
‑
V族的核壳型量子点或混合型量子点选自InP、InAs、InAsP、InP/InAsP中的一种或多种；所述IV
‑
VI族的核壳型量子点或混合型量子点选自PbS、PbSe、PbTe...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈开敏，
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：