CN105845836A - 倒置白光量子点薄膜电致发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种倒置白光量子点薄膜电致发光器件及其制备方法,包括依次层叠的基底、阴极、电子传输层、红绿蓝混合量子点发光层、能量传递层、空穴传输层、空穴注入层以及阳极;所述能量传递层包括层叠的绿光能量传递层和蓝光能量传递层,所述能量传递层的厚度为0.3nm~3nm。这种倒置白光量子点薄膜电致发光器件,采用能量传递层作为红绿蓝混合量子点发光层发光激子形成的辅助层,使得发光激子除了直接注入的方式形成外,还可通过能量传递的方式形成,发光激子在能量传递层形成后通过能量传递的方式再到达红绿蓝混合量子点发光层上使其发光,相对于传统的白光量子点薄膜电致发光器件,这种白光量子点薄膜电致发光器件的发光光谱较佳。
Description
技术领域
本发明涉及薄膜电致发光器件领域,特别是涉及一种倒置白光量子点薄膜电致发光器件及其制备方法。
背景技术
量子点(quantumdots,QDs)是由有限数目的原子组成,三个维度尺寸均在纳米数量级。量子点一般为球形或类球形,是由半导体材料(通常由ⅡB~ⅥA或ⅢA~ⅤA元素组成)制成的、稳定直径在2~20nm的纳米粒子。量子点是在纳米尺度上的原子和分子的集合体,既可由一种半导体材料组成,如由IIB.VIA族元素(如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe等)或IIIA.VA族元素(如InP、InAs等)组成,也可以由两种或两种以上的半导体材料组成。作为一种新颖的半导体纳米材料,量子点具有许多独特的纳米性质,并且可以应用作为薄膜电致发光器件的发光层。
然而,由于薄膜电致发光器件常用的透明阳极功函数不到5eV,其与绿光QDs、蓝光QDs的HOMO能级(~6.5eV、~6.8eV)相差较远,导致空穴电子注入不平衡,从而使薄膜电致发光器件效率降低。在红、蓝、绿三色混合发光层结构的白光量子点电致发光器件(QLEDs)中,蓝光QDs、绿光QDs发光激子较难形成,造成白光QLEDs器件光谱中蓝光、绿光成份相对红光成份较弱,造成传统白光量子点电致发光器件的发光光谱较差。
发明内容
基于此,有必要提供一种发光光谱较佳的倒置白光量子点薄膜电致发光器件及其制备方法。
一种倒置白光量子点薄膜电致发光器件,包括依次层叠的基底、阴极、电子传输层、红绿蓝混合量子点发光层、能量传递层、空穴传输层、空穴注入层以及阳极;
所述红绿蓝混合量子点发光层的材料为红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点形成的混合物;
所述能量传递层包括层叠的绿光能量传递层和蓝光能量传递层,所述绿光能量传递层的材料为绿光有机发光材料,所述蓝光能量传递层的材料为蓝光有机发光材料,所述绿光能量传递层和所述蓝光能量传递层的厚度比为1~2:1.5~3.5,所述能量传递层的厚度为0.3nm~3nm。
在一个实施例中,所述红绿蓝混合量子点发光层的材料为质量比为1~1.5:2~3.5:3~5.8的红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点形成的混合物,所述红绿蓝混合量子点发光层的厚度为20nm~30nm。
在一个实施例中,所述红光量子点为核壳结构的CdSe@ZnS红光量子点或核壳结构的CdSe@CdS红光量子点,所述核壳结构的CdSe@ZnS红光量子点的粒径为10nm~15nm,所述核壳结构的CdSe@CdS红光量子点的粒径为10nm~15nm,所述绿光量子点为核壳结构的CdSe@ZnS绿光量子点,所述核壳结构的CdSe@ZnS绿光量子点的粒径为6nm~15nm,所述蓝光量子点为核壳结构的CdSe@ZnS蓝光量子点或核壳结构的ZnCdS@ZnS蓝光量子点,所述核壳结构的CdSe@ZnS蓝光量子点的粒径为3nm~6nm,所述核壳结构的ZnCdS@ZnS蓝光量子点的粒径为8nm~15nm,其中,“CdSe@ZnS”为ZnS包覆CdSe,“CdSe@CdS”为CdS包覆CdSe,“ZnCdS@ZnS”为ZnS包覆ZnCdS。
在一个实施例中,所述绿光能量传递层与所述红绿蓝混合量子点发光层直接接触;
所述绿光有机发光材料选自三(8-羟基喹啉)铝、2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素和三(2-苯基吡啶)合铱中的至少一种,所述绿光能量传递层的厚度为0.2nm~1nm;
所述蓝光有机发光材料选自氨基取代联苯乙烯衍生物、四溴苯酚酞乙酯钾盐、4,4’-(二(9-乙基-3乙烯咔唑)-1,,1’-联苯和双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱中的至少一种,所述蓝光能量传递层的厚度为0.3nm~1.5nm。
在一个实施例中,所述阴极的材料为ITO、FTO、AZO或IZO,所述阴极的厚度为80nm~200nm。
在一个实施例中,所述电子传输层的材料选自氧化锌和二氧化钛中的至少一种,所述电子传输层的厚度为30nm~50nm。
在一个实施例中,所述空穴传输层的材料选自4,4'-双(9-咔唑-9-基)联苯、N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4-4′-二胺和2-羟基-3-甲基-2-环戊烯-1-酮中的至少一种,所述空穴传输层的厚度为30nm~40nm。
在一个实施例中,所述空穴注入层的材料选自三氧化钼、三氧化钨、氧化钒和钛菁铜中的至少一种,所述空穴注入层的厚度为20nm~30nm。
在一个实施例中,所述阳极的材料为铝、银、金或铂,所述阳极的厚度为80nm~150nm。
上述的倒置白光量子点薄膜电致发光器件的制备方法,包括如下步骤:
提供基底并对所述基底进行清洗;
在清洗干净的所述基底上形成阴极;
在所述阴极上通过溶液旋涂法依次形成电子传输层和红绿蓝混合量子点发光层,其中,所述红绿蓝混合量子点发光层的材料为红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点形成的混合物;以及
在所述红绿蓝混合量子点发光层上通过真空蒸镀法依次形成能量传递层、空穴传输层、空穴注入层以及阳极,其中,所述能量传递层包括层叠的绿光能量传递层和蓝光能量传递层,所述绿光能量传递层的材料为绿光有机发光材料,所述蓝光能量传递层的材料为蓝光有机发光材料,所述绿光能量传递层和所述蓝光能量传递层的厚度比为1~2:1.5~3.5,所述能量传递层的厚度为0.3nm~3nm。
这种倒置白光量子点薄膜电致发光器件,采用能量传递层作为红绿蓝混合量子点发光层发光激子形成的辅助层,使得发光激子除了直接注入的方式形成外,还可通过能量传递的方式形成,发光激子在能量传递层形成后通过能量传递(ET,Energy Transfer)的方式再到达红绿蓝混合量子点发光层上使其发光,相对于传统的白光量子点薄膜电致发光器件,这种白光量子点薄膜电致发光器件的发光光谱较佳。
同时,能量传递层的厚度为0.3nm~3nm,从而使得能量传递层无法形成自身的强烈发光,不影响绿光量子点薄膜电致发光器件的发光光谱及其色纯度,解决倒置白光量子点薄膜电致发光器件的空穴注入势垒较高的问题。
附图说明
图1为一实施方式的倒置白光量子点薄膜电致发光器件的结构示意图;
图2为如图1所示的倒置白光量子点薄膜电致发光器件的制备方法的流程图;
图3为实施例1~实施例3以及对比例制得的倒置白光量子点薄膜电致发光器件的发光光谱对比图。
具体实施方式
下面主要结合附图及具体实施例对倒置白光量子点薄膜电致发光器件的制备方法作进一步详细的说明。
如图1所示的一实施方式的倒置白光量子点薄膜电致发光器件,包括依次层叠的基底10、阴极20、电子传输层30、红绿蓝混合量子点发光层40、能量传递层50、空穴传输层60、空穴注入层70以及阳极80。
基底10通常选择透过率较高的玻璃。
阴极20的材料为铟锡氧化物(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)、掺铝的氧化锌(AZO)或掺铟的氧化锌(IZO)。
阴极20的厚度为80nm~200nm。
电子传输层30的材料选自氧化锌(ZnO)和二氧化钛(TiO2)中的至少一种。
电子传输层30的厚度为30nm~50nm。
红绿蓝混合量子点发光层40的材料为红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点形成的混合物。优选的,红绿蓝混合量子点发光层40的材料为质量比为1~1.5:2~3.5:3~5.8的红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点形成的混合物。
红光量子点为核壳结构的CdSe@ZnS红光量子点或核壳结构的CdSe@CdS红光量子点,核壳结构的CdSe@ZnS红光量子点的粒径为10nm~15nm,核壳结构的CdSe@CdS红光量子点的粒径为10nm~15nm,绿光量子点为核壳结构的CdSe@ZnS绿光量子点,核壳结构的CdSe@ZnS绿光量子点的粒径为6nm~15nm,蓝光量子点为核壳结构的CdSe@ZnS蓝光量子点或核壳结构的ZnCdS@ZnS蓝光量子点,核壳结构的CdSe@ZnS蓝光量子点的粒径为3nm~6nm,核壳结构的ZnCdS@ZnS蓝光量子点的粒径为8nm~15nm,其中,“CdSe@ZnS”为ZnS包覆CdSe,“CdSe@CdS”为CdS包覆CdSe,“ZnCdS@ZnS”为ZnS包覆ZnCdS。核壳结构的CdSe@ZnS红光量子点、核壳结构的CdSe@CdS红光量子点、核壳结构的CdSe@ZnS绿光量子点、核壳结构的CdSe@ZnS蓝光量子点以及核壳结构的ZnCdS@ZnS蓝光量子点均可以直接购买得到。
优选的,核壳结构的CdSe@ZnS绿光量子点的粒径为12.5nm。
红绿蓝混合量子点发光层40的厚度为20nm~30nm。
能量传递层50包括层叠的绿光能量传递层和蓝光能量传递层。
能量传递层50的厚度为0.3nm~3nm,从而使得能量传递层50无法形成自身的强烈发光,不影响红绿蓝混合量子点发光层40的发光光谱和色纯度。
优选的,能量传递层50的厚度为1nm。
优选的,绿光能量传递层与红绿蓝混合量子点发光层40直接接触,红绿蓝混合量子点发光层40、绿光能量传递层和蓝光能量传递层依次层叠。
绿光能量传递层的材料为绿光有机发光材料。绿光有机发光材料选自三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素(C545)和三(2-苯基吡啶)合铱(III)(Ir(ppy)3)中的至少一种。
蓝光能量传递层的材料为蓝光有机发光材料。蓝光有机发光材料选自氨基取代联苯乙烯衍生物(BCzVB)、四溴苯酚酞乙酯钾盐(TBPe)、4,4’-(二(9-乙基-3乙烯咔唑)-1,,1’-联苯(BCzVBi)和双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱(Firpic)中的至少一种。
绿光能量传递层和蓝光能量传递层的厚度比为1~2:1.5~3.5。
优选的,绿光能量传递层的厚度为0.2nm~1nm。
优选的,蓝光能量传递层的厚度为0.3nm~1.5nm。
空穴传输层60的材料选自4,4'-双(9-咔唑-9-基)联苯(CBP)、N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4-4′-二胺(NPB)和2-羟基-3-甲基-2-环戊烯-1-酮(mCP)中的至少一种。
空穴传输层60的厚度为30nm~40nm。
空穴注入层70的材料选自三氧化钼(MoO3)、三氧化钨(WO3)、氧化钒(V2O5)和钛菁铜(CuPc)中的至少一种。
空穴注入层70的厚度为20nm~30nm。
阳极80的材料为铝(Al)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)等高功函数金属。
阳极80的厚度为80nm~150nm。
这种倒置白光量子点薄膜电致发光器件,采用能量传递层50作为红绿蓝混合量子点发光层40发光激子形成的辅助层,使得发光激子除了直接注入的方式形成外,还可通过能量传递的方式形成,发光激子在能量传递层50形成后通过能量传递(ET,Energy Transfer)的方式再到达红绿蓝混合量子点发光层40上使其发光,这种倒置白光量子点薄膜电致发光器件的发光光谱较佳。同时,能量传递层50的厚度为0.3nm~3nm,从而使得能量传递层50无法形成自身的强烈发光,不影响绿光量子点薄膜电致发光器件的发光光谱及其色纯度,解决倒置白光量子点薄膜电致发光器件的空穴注入势垒较高的问题。
能量传递层50包括层叠的绿光能量传递层和蓝光能量传递层,使得发光激子可部分首先在绿光能量传递层和蓝光能量传递层中形成,再通过能量传递的方式转移到红绿蓝混合量子点发光层40中,从而缓解了蓝光QDs和绿光QDs的空穴注入困难的问题,增强倒置白光量子点薄膜电致发光器件发光光谱中蓝光和绿光的成份,通过控制绿光能量传递层和蓝光能量传递层的厚度比例以及红绿蓝混合量子点发光层40中三色量子点成份的比例,最终得到性能优良的倒置白光量子点薄膜电致发光器件。
绿光能量传递层和蓝光能量传递层采用能带宽度比QDs发光层的能带宽度略高或相近的有机发光材料,从而有利于能量传递过程的发生。值得注意的是,形成于有机物中(两能量转移层材料都为有机小分子发光材料)的激子有可能并没有通过FRET机制把能量转移给量子点,而是在有机物中经历了辐射复合过程并发射出一个能量与有机物能级相关的光子,形成有机物的电致发光。为了进一步避免这种问题,对绿光能量传递层和蓝光能量传递层的厚度进行了设计,使厚度分别为0.2nm~1nm、0.3nm~1.5nm,这样就不会出现明显的发光。通过控制控制绿光能量传递层和蓝光能量传递层的厚度比例,也可以使倒置白光量子点薄膜电致发光器件发光光谱中的绿光和蓝光的强度相应地变化,最终实现最佳的白光。因此,倒置白光量子点薄膜电致发光器件中红绿蓝混合量子点发光层40中三色量子点成份的比例、绿光能量传递层和蓝光能量传递层的厚度比例,均影响倒置白光量子点薄膜电致发光器件的最终性能。通过控制红绿蓝混合量子点发光层40的材料为质量比为1~1.5:2~3.5:3~5.8的红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点形成的混合物,绿光能量传递层和蓝光能量传递层的厚度比为1~2:1.5~3.5,能量传递层50的厚度为0.3nm~3nm,从而得到发光光谱较佳的倒置白光量子点薄膜电致发光器件。
如图2所示的上述倒置白光量子点薄膜电致发光器件的制备方法,包括如下步骤:
S10、提供基底10并对基底10进行清洗。
基底10通常选择透过率较高的玻璃。
对基底10进行清洗的操作为:对基底10依次用洗涤剂、丙酮、乙醇和异丙醇各超声处理15min。
S20、在S10得到的清洗干净的基底上形成阴极20。
阴极20的材料为铟锡氧化物(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)、掺铝的氧化锌(AZO)或掺铟的氧化锌(IZO)。
阴极20的厚度为80nm~200nm。
在S10得到的清洗干净的基底上形成阴极20的操作中,阴极20的形成方法包括蒸镀、喷镀、溅射、电化学蒸发沉积、电化学方式等,优选为溅射。
S20还包括对形成有阴极20的基板10依次用洗涤剂、丙酮、乙醇和异丙醇各超声处理15min,再进行UV-ozone作15min处理的操作。
S30、在S20形成的阴极20上通过溶液旋涂法依次形成电子传输层30和红绿蓝混合量子点发光层40。
电子传输层30的材料选自氧化锌(ZnO)和二氧化钛(TiO2)中的至少一种。
电子传输层30的厚度为30nm~50nm。
红绿蓝混合量子点发光层40的材料为红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点形成的混合物。优选的,红绿蓝混合量子点发光层40的材料为质量比为1~1.5:2~3.5:3~5.8的红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点形成的混合物。
红光量子点为核壳结构的CdSe@ZnS红光量子点或核壳结构的CdSe@CdS红光量子点,核壳结构的CdSe@ZnS红光量子点的粒径为10nm~15nm,核壳结构的CdSe@CdS红光量子点的粒径为10nm~15nm,绿光量子点为核壳结构的CdSe@ZnS绿光量子点,核壳结构的CdSe@ZnS绿光量子点的粒径为6nm~15nm,蓝光量子点为核壳结构的CdSe@ZnS蓝光量子点或核壳结构的ZnCdS@ZnS蓝光量子点,核壳结构的CdSe@ZnS蓝光量子点的粒径为3nm~6nm,核壳结构的ZnCdS@ZnS蓝光量子点的粒径为8nm~15nm,其中,“CdSe@ZnS”为ZnS包覆CdSe,“CdSe@CdS”为CdS包覆CdSe,“ZnCdS@ZnS”为ZnS包覆ZnCdS。核壳结构的CdSe@ZnS红光量子点、核壳结构的CdSe@CdS红光量子点、核壳结构的CdSe@ZnS绿光量子点、核壳结构的CdSe@ZnS蓝光量子点以及核壳结构的ZnCdS@ZnS蓝光量子点均可以直接购买得到。
优选的,核壳结构的CdSe@ZnS绿光量子点的粒径为12.5nm。
红绿蓝混合量子点发光层40的厚度为20nm~30nm。
S40、在S30形成的红绿蓝混合量子点发光层40上通过真空蒸镀法依次形成能量传递层50、空穴传输层60、空穴注入层70和阳极80。
能量传递层50包括层叠的绿光能量传递层和蓝光能量传递层。
能量传递层50的厚度为0.3nm~3nm,从而使得能量传递层50无法形成自身的强烈发光,不影响红绿蓝混合量子点发光层40的发光光谱和色纯度。
优选的,能量传递层50的厚度为1nm。
优选的,绿光能量传递层与红绿蓝混合量子点发光层40直接接触,红绿蓝混合量子点发光层40、绿光能量传递层和蓝光能量传递层依次层叠。
绿光能量传递层的材料为绿光有机发光材料。绿光有机发光材料选自三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素(C545)和三(2-苯基吡啶)合铱(III)(Ir(ppy)3)中的至少一种。
蓝光能量传递层的材料为蓝光有机发光材料。蓝光有机发光材料选自氨基取代联苯乙烯衍生物(BCzVB)、四溴苯酚酞乙酯钾盐(TBPe)、4,4’-(二(9-乙基-3乙烯咔唑)-1,,1’-联苯(BCzVBi)和双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱(Firpic)中的至少一种。
绿光能量传递层和蓝光能量传递层的厚度比为1~2:1.5~3.5。
优选的,绿光能量传递层的厚度为0.2nm~1nm。
优选的,蓝光能量传递层的厚度为0.3nm~1.5nm。
空穴传输层60的材料选自4,4'-双(9-咔唑-9-基)联苯(CBP)、N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4-4′-二胺(NPB)和2-羟基-3-甲基-2-环戊烯-1-酮(mCP)中的至少一种。
空穴传输层60的厚度为30nm~40nm。
空穴注入层70的材料选自三氧化钼(MoO3)、三氧化钨(WO3)、氧化钒(V2O5)和钛菁铜(CuPc)中的至少一种。
空穴注入层70的厚度为3nm~15nm。
空穴注入层70的厚度为20nm~30nm。
阳极80的材料为铝(Al)、银(Ag)、金(Au)、铂(Pt)等高功函数金属。
阳极80的厚度为80nm~150nm。
这种倒置白光量子点薄膜电致发光器件的制备方法,工艺简单,操作便利,可以适用于倒置白光量子点薄膜电致发光器件的制备。
以下为具体实施例。
实施例1
先将玻璃基底依次用洗涤剂、丙酮、乙醇和异丙醇各超声处理15min。然后玻璃基板上溅射一层厚度为150nm的ITO导电膜,再进行UV-ozone作15min处理。
接着采用溶液旋涂法在充满氮气且水氧含量极低的手套箱内,采用20mg/mL的ZnO纳米颗粒乙醇溶液,制备电子传输层,转速为1500rpm,150℃下退火30min,厚度为40nm。之后制备红绿蓝混合量子点发光层,采用质量比为1:2.5:4的CdSe@ZnS红光量子点、CdSe@ZnS绿光量子点和CdSe@ZnS蓝光量子点形成的混合物的甲苯溶液,旋涂浓度为10mg/mL,转速2000rpm,150℃下退火30min,厚度为20nm,得到半成品。
之后将半成品转移至压力为10-4Pa下的高真空腔体内,依次真空蒸镀0.34nm的Alq3为绿光能量传递层,0.66nm的TPBe为的蓝光能量传递层,50nm的CBP作为空穴传输层,25nm的MoO3作为空穴注入层,最后蒸镀100nm的Al电极作为阳极,得到所需的倒置白光量子点薄膜电致发光器件。
实施例2
先将玻璃基底依次用洗涤剂、丙酮、乙醇和异丙醇各超声处理15min。然后玻璃基板上溅射一层厚度为150nm的ITO导电膜,再进行UV-ozone作15min处理。
接着采用溶液旋涂法在充满氮气且水氧含量极低的手套箱内,采用20mg/mL的ZnO纳米颗粒乙醇溶液,制备电子传输层,转速为1500rpm,150℃下退火30min,厚度为40nm。之后制备红绿蓝混合量子点发光层,采用质量比为1:2.5:4的CdSe@ZnS红光量子点、CdSe@ZnS绿光量子点和CdSe@ZnS蓝光量子点形成的混合物的甲苯溶液,旋涂浓度为10mg/mL,转速2000rpm,150℃下退火30min,厚度为20nm,得到半成品。
之后将半成品转移至压力为10-4Pa下的高真空腔体内,依次真空蒸镀0.25nm的C545为绿光能量传递层,0.75nm的Firpic为的蓝光能量传递层,50nm的CBP作为空穴传输层,25nm的MoO3作为空穴注入层,最后蒸镀100nm的Al电极作为阳极,得到所需的倒置白光量子点薄膜电致发光器件。
实施例3
先将玻璃基底依次用洗涤剂、丙酮、乙醇和异丙醇各超声处理15min。然后玻璃基板上溅射一层厚度为150nm的ITO导电膜,再进行UV-ozone作15min处理。
接着采用溶液旋涂法在充满氮气且水氧含量极低的手套箱内,采用20mg/mL的ZnO纳米颗粒乙醇溶液,制备电子传输层,转速为1500rpm,150℃下退火30min,厚度为40nm。之后制备红绿蓝混合量子点发光层,采用质量比为1:2.5:4的CdSe@ZnS红光量子点、CdSe@ZnS绿光量子点和CdSe@ZnS蓝光量子点形成的混合物的甲苯溶液,旋涂浓度为10mg/mL,转速2000rpm,150℃下退火30min,厚度为20nm,得到半成品。
之后将半成品转移至压力为10-4Pa下的高真空腔体内,依次真空蒸镀0.5nm的Ir(ppy)3为绿光能量传递层,0.5nm的BCzVBi为的蓝光能量传递层,50nm的CBP作为空穴传输层,25nm的MoO3作为空穴注入层,最后蒸镀100nm的Al电极作为阳极,得到所需的倒置白光量子点薄膜电致发光器件。
对比例
对比例制备倒置白光量子点薄膜电致发光器件的过程与实施例1基本相同,唯一区别在于,对比例中没有能量传递层。
对实施例1~3以及对比例中制得的倒置白光量子点薄膜电致发光器件分别进行光谱试验,得到图3。
由图3可以看出,实施例1~3制得的倒置白光量子点薄膜电致发光器件均具有较好的发光光谱。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种倒置白光量子点薄膜电致发光器件,其特征在于,包括依次层叠的基底、阴极、电子传输层、红绿蓝混合量子点发光层、能量传递层、空穴传输层、空穴注入层以及阳极;
所述红绿蓝混合量子点发光层的材料为红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点形成的混合物;
所述能量传递层包括层叠的绿光能量传递层和蓝光能量传递层,所述绿光能量传递层的材料为绿光有机发光材料,所述蓝光能量传递层的材料为蓝光有机发光材料,所述绿光能量传递层和所述蓝光能量传递层的厚度比为1~2:1.5~3.5,所述能量传递层的厚度为0.3nm~3nm。
2.根据权利要求1所述的倒置白光量子点薄膜电致发光器件,其特征在于,所述红绿蓝混合量子点发光层的材料为质量比为1~1.5:2~3.5:3~5.8的红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点形成的混合物,所述红绿蓝混合量子点发光层的厚度为20nm~30nm。
3.根据权利要求1或2所述的倒置白光量子点薄膜电致发光器件,其特征在于,所述红光量子点为核壳结构的CdSe@ZnS红光量子点或核壳结构的CdSe@CdS红光量子点,所述核壳结构的CdSe@ZnS红光量子点的粒径为10nm~15nm,所述核壳结构的CdSe@CdS红光量子点的粒径为10nm~15nm,所述绿光量子点为核壳结构的CdSe@ZnS绿光量子点,所述核壳结构的CdSe@ZnS绿光量子点的粒径为6nm~15nm,所述蓝光量子点为核壳结构的CdSe@ZnS蓝光量子点或核壳结构的ZnCdS@ZnS蓝光量子点,所述核壳结构的CdSe@ZnS蓝光量子点的粒径为3nm~6nm,所述核壳结构的ZnCdS@ZnS蓝光量子点的粒径为8nm~15nm,其中,“CdSe@ZnS”为ZnS包覆CdSe,“CdSe@CdS”为CdS包覆CdSe,“ZnCdS@ZnS”为ZnS包覆ZnCdS。
4.根据权利要求1所述的倒置白光量子点薄膜电致发光器件,其特征在于,所述绿光能量传递层与所述红绿蓝混合量子点发光层直接接触;
所述绿光有机发光材料选自三(8-羟基喹啉)铝、2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素和三(2-苯基吡啶)合铱中的至少一种,所述绿光能量传递层的厚度为0.2nm~1nm;
所述蓝光有机发光材料选自氨基取代联苯乙烯衍生物、四溴苯酚酞乙酯钾盐、4,4’-(二(9-乙基-3乙烯咔唑)-1,,1’-联苯和双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱中的至少一种,所述蓝光能量传递层的厚度为0.3nm~1.5nm。
5.根据权利要求1所述的倒置白光量子点薄膜电致发光器件,其特征在于,所述阴极的材料为ITO、FTO、AZO或IZO,所述阴极的厚度为80nm~200nm。
6.根据权利要求1所述的倒置白光量子点薄膜电致发光器件,其特征在于,所述电子传输层的材料选自氧化锌和二氧化钛中的至少一种,所述电子传输层的厚度为30nm~50nm。
7.根据权利要求1所述的倒置白光量子点薄膜电致发光器件,其特征在于,所述空穴传输层的材料选自4,4'-双(9-咔唑-9-基)联苯、N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4-4′-二胺和2-羟基-3-甲基-2-环戊烯-1-酮中的至少一种,所述空穴传输层的厚度为30nm~40nm。
8.根据权利要求1所述的倒置白光量子点薄膜电致发光器件,其特征在于,所述空穴注入层的材料选自三氧化钼、三氧化钨、氧化钒和钛菁铜中的至少一种,所述空穴注入层的厚度为20nm~30nm。
9.根据权利要求1所述的倒置白光量子点薄膜电致发光器件,其特征在于,所述阳极的材料为铝、银、金或铂,所述阳极的厚度为80nm~150nm。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的倒置白光量子点薄膜电致发光器件的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供基底并对所述基底进行清洗;
在清洗干净的所述基底上形成阴极;
在所述阴极上通过溶液旋涂法依次形成电子传输层和红绿蓝混合量子点发光层,其中,所述红绿蓝混合量子点发光层的材料为红光量子点、绿光量子点和蓝光量子点形成的混合物;以及
在所述红绿蓝混合量子点发光层上通过真空蒸镀法依次形成能量传递层、空穴传输层、空穴注入层以及阳极,其中,所述能量传递层包括层叠的绿光能量传递层和蓝光能量传递层,所述绿光能量传递层的材料为绿光有机发光材料,所述蓝光能量传递层的材料为蓝光有机发光材料,所述绿光能量传递层和所述蓝光能量传递层的厚度比为1~2:1.5~3.5,所述能量传递层的厚度为0.3nm~3nm。
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