CN110364634A - 发光二极管及制备方法 - Google Patents

发光二极管及制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110364634A
CN110364634A CN201910628828.4A CN201910628828A CN110364634A CN 110364634 A CN110364634 A CN 110364634A CN 201910628828 A CN201910628828 A CN 201910628828A CN 110364634 A CN110364634 A CN 110364634A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
quantum dot
light emitting
emitting diode
lead base
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910628828.4A
Other languages
English (en)
Inventor
王恺
孙小卫
郑凡凯
刘皓宸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest University of Science and Technology
Southern University of Science and Technology
Original Assignee
Southwest University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest University of Science and Technology filed Critical Southwest University of Science and Technology
Priority to CN201910628828.4A priority Critical patent/CN110364634A/zh
Publication of CN110364634A publication Critical patent/CN110364634A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/115—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising active inorganic nanostructures, e.g. luminescent quantum dots
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass

Abstract

本发明公开了一种发光二极管及制备方法。一种发光二极管的制备方法，包括：在透明基底上形成透明电极；在所述透明电极上形成电子传输层；在所述电子传输层上形成铅基量子点层；在所述铅基量子点层上形成钙钛矿层；在所述钙钛矿层上形成空穴传输层；在空穴传输层上形成阳极。本发明在电子传输层上形成铅基量子点层，在铅基量子点层上形成钙钛矿层，有效填补配体交换导致到的龟裂间隙，提高了发光层的成膜质量，并应用了钙钛矿材料的低缺陷态和高载流子传输速率改善发光层的表面缺陷和载流子传输，实现了提高发光二极管的光电性能和稳定性的效果。

Description

发光二极管及制备方法
技术领域
本发明实施例涉及发光二极管及发光二极管制备技术，尤其涉及一种发光 二极管及制备方法。
背景技术
量子点(quantum dots，QDs)由有限数目的原子组成，三个维度尺寸均在纳 米数量级。由于其能够接受激发光产生荧光，且具有激发光谱窄而发射光谱宽、 以及通过改变量子点的尺寸，可使其发射光谱不同的特点，因此，目前量子点 材料已经被应用于显示技术领域，以提高发光效率及色域。量子点作为一类新 型的具有优良光电特性的半导体纳米材料，具有制备工艺简单，成本低，光谱 可调，可大面积制备的有点，还可以使器件具有量子限域效应带来的发射光波 长可调节。铅基量子点由于其量子产率高、粒径分布均匀且在空气中稳定的优 势，而成为了理想的下一代近红外发光二极管材料。但是近红外发光二极管制 备中存在铅基量子点表面缺陷态多、载流子传输速率低的问题，虽然可以通过 配体交换的方式改善发光层载流子迁移率，但随之而来的是长链变短链薄膜产 生的龟裂问题。
发明内容
本发明提供一种发光二极管及制备方法，通过钙钛矿填补铅基量子点层配 体交换导致的龟裂间隙，以提高发光二极管的光电性能和稳定性。
第一方面，本发明实施例提供了一种发光二极管的制备方法，包括：
在玻璃基底上形成透明电极；
在所述第一透明电极上形成电子传输层；
在所述电子传输层上形成铅基量子点层；
在所述铅基量子点层上形成钙钛矿层；
在上层钙钛矿层上形成空穴传输层；
在空穴传输层上形成金属阳极。
第二方面，本发明实施例还提供了一种发光二极管，包括：
透明基底；
透明电极位于所述透明基底上；
电子传输层位于所述透明电极上；
发光层位于所述电子传输层上，所述发光层包括铅基量子点层和钙钛矿层， 所述铅基量子点层位于所述电子传输层上，所述钙钛矿层位于所述铅基量子点 层上，并且填充所述铅基量子点层的因配体交换导致的龟裂缝隙；
空穴传输层位于所述钙钛矿层上；
金属阳极位于所述空穴传输层上。
本发明在电子传输层上形成铅基量子点层，在铅基量子点层上形成钙钛矿 层，有效填补配体交换导致到的龟裂间隙，提高了发光层的成膜质量，并应用 了钙钛矿材料的低缺陷态和高载流子传输速率改善发光层的表面缺陷和载流子 传输，实现了提高发光二极管的光电性能和稳定性的效果。
附图说明
图1为本发明实施例一中的发光二极管的制备方法的流程图；
图2是本发明实施例二中的发光二极管的结构示意图；
图3是本发明实施例二中的发光二极管发光层的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以 理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对发明的限定。 另外还需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全 部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有创造性劳动 前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术 领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中使用的术语 只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的 术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外，术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种方向、动作、步骤 或元件等，但这些方向、动作、步骤或元件不受这些术语限制。这些术语仅用 于将第一个方向、动作、步骤或元件与另一个方向、动作、步骤或元件区分。 举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，可以将第一速度差值为第二速度 差值，且类似地，可将第二速度差值称为第一速度差值。第一速度差值和第二 速度差值两者都是速度差值，但其不是同一速度差值。术语“第一”、“第二”等 而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。 由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等， 除非另有明确具体的限定。需要说明的是，当部被称为“固定于”另一个部，它 可以直接在另一个部上也可以存在居中的部。当一个部被认为是“连接”到另一 个部，它可以是直接连接到另一个部或者可能同时存在居中部。本文所使用的 术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述，只是为了说明的目的， 并不表示是唯一的实施方式。
在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被 描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理， 但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺 序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括 在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等 等。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种发光二极管的制备方法的流程图，具体 包括如下步骤：
步骤202、在透明基底上形成透明电极。
本实施例中，透明基底的材料为玻璃、透明的PET、聚酰亚胺或蓝宝石的 其中一种；透明电极的材料为对可见光透明的宽带隙氧化物半导体，优选为： ITO(氧化铟锡)、AgNW(银纳米线)或FTO(氧化锡)。示例性的，以在玻璃 基底上制备ITO电极为例，首先在玻璃基底上制备一整层ITO透明导电薄膜， 制备工艺可选用磁控溅射、化学气相沉积、真空反应蒸发、溶胶—凝胶法、微 波ECR等离子体反应蒸发沉积、脉冲激光沉积和喷射热分解工艺中的一种或多 种；在制备完成ITO透明导电薄膜后，用激光将透明导电薄膜刻画成发光二极 管的电极(阴极)。替代实施例也可以采用光学蚀刻方法将透明导电薄膜刻画成 发光二极管的电极。
步骤204、在透明电极上形成电子传输层。
本实施例中，电子传输层的材料包括：ZnO(氧化锌)、AlQ3(8-羟基喹啉 铝)或TiO2(二氧化钛)。示例性的，以制备ZnO作为电子传输层的材料为例， 在透明电极上旋涂ZnO溶液，本实施例中，悬涂时的转速为每分钟3000转， 旋涂时间为1分钟；然后再在空气中以100℃的温度热处理10分钟。在其他实 施例中ZnO层还同时作为空穴阻挡层。在其他实施例中，空穴阻挡层还可以选 用其他材料。替代实施中也可以采用化学气相沉积、真空反应蒸发等方法形成 电子传输层。
替代实施例中，在步骤204之后还包括在电子传输层上形成空穴阻挡层。
替代实施例中，在步骤204之前还包括将步骤202中获得的结构依次使用 用肥皂水、去离子水、丙酮、异丙醇进行清洗。
步骤206、在电子传输层上形成铅基量子点层。
本实施例中，铅基量子点包括：PbSe(硒化铅)量子点、PbTe(碲化铅) 量子点或PbS(硫化铅)量子点中的一种或多种。
示例性的，以制备PbS量子点为例：
步骤A、在电子传输层上旋涂PbS溶液，悬涂时的转速为每分钟1000转， 旋涂时间为30秒；
步骤B、用TBAI(四丁基碘化铵)甲醇溶液覆盖30秒后旋涂以进行配体 置换；
步骤C、用甲醇覆盖静置5s后旋涂1分钟以进行冲洗。替代实施例中可以 重复本步骤2-4次。通过步骤206制备的铅基量子点层会产生龟裂缝隙。
步骤208、在铅基量子点层上形成钙钛矿层。
本实施例中，在铅基量子点层上旋涂钙钛矿前驱体溶液。示例性的，在铅 基量子点层上旋涂钙钛矿前驱体溶液的步骤包括：首先，在铅基量子点层上滴 加500uL钙钛矿前驱体溶液，静置覆盖铅基量子点层5秒；然后，再进行悬涂， 悬涂时的转速为每分钟2000转，旋涂时间为20秒。此时钙钛矿填补于步骤206 制备的铅基量子点层的龟裂缝隙中，并在铅基量子点层上形成钙钛矿前驱体层， 最后，钙钛矿前驱体层在手套箱中以100℃的温度热处理10分钟后形成钙钛矿 前驱体层形成钙钛矿层，铅基量子点层和钙钛矿层组成发光层。
步骤210、在钙钛矿层上形成空穴传输层；
本实施例中，空穴传输层的材料包括：CBP或NPB。CPB为4,4”-二(9-咔 唑)联苯；NPB为N，N'-二(萘基-2-基)-N，N'-二苯基-双二氨基联苯。示例性的， 以CBP作为空穴传输层为例，将步骤208中获得的结构转移到真空腔内(真空 度优选为1×10-7torr)，通过热蒸发沉积CBP层。在其他实施例中，CBP或NPB 还可以同时作为电子阻挡层。
替代实施例中，在步骤210之前还包括形成TCTA作为电子阻挡层。
步骤212、在空穴传输层上形成阳极。
本实施例中，阳极的材料包括：MoO3/Au或MoO3/Al。示例性的，以MoO3和Au作为阳极材料为例，将步骤210中获得的结构转移到真空腔内，通过热 蒸发同时沉积MoO3和Au以形成阳极。在其他实施例中，还包括依次蒸镀MoO3和Au。
本实施例的技术方案在电子传输层上形成铅基量子点层，在铅基量子点层 上形成钙钛矿层，有效填补配体交换导致到的龟裂间隙，提高了发光层的成膜 质量，并应用了钙钛矿材料的低缺陷态和高载流子传输速率改善发光层的表面 缺陷和载流子传输，实现了提高发光二极管的光电性能和稳定性的效果。
实施例二
图2为本发明实施例二提供的一种发光二极管，发光二极管具体包括：
透明基底1，具体的，透明基底1的材料为玻璃、透明的PET、聚酰亚胺 或蓝宝石的其中一种，优选的，透明基底1的材料为玻璃。
透明电极2位于透明基底1上，具体的，透明电极2的材料包括：ITO、 AgNW或FTO，优选的，透明电极2的材料为ITO。
电子传输层3位于透明电极2上，具体的，电子传输层3的材料包括：ZnO、 AlQ3或TiO2，优选的，电子传输层3的材料为ZnO。
发光层4位于电子传输层3上，参见图3，发光层4包括铅基量子点层41 和钙钛矿层42，铅基量子点层41位于电子传输层3上，钙钛矿层42位于铅基 量子点层41上，并且填充铅基量子点层41的因配体交换导致的龟裂缝隙411。 具体的，铅基量子点包括：PbSe量子点、PbTe量子点或PbS量子点，优选的， 铅基量子点的材料为PbS量子点。
空穴传输层5位于钙钛矿层42上，具体的，空穴传输层5的材料包括：CBP 或NPB，优选的，空穴传输层5的材料为CBP。
阳极6位于空穴传输层5上，具体的，阳极6的材料包括：MoO3、Au和/ 或Al，优选为MoO3和Au的复合物。
在替代实施例中，在电子传输层3和发光层4之间还包括有空穴阻挡层。 在发光层4和空穴传输层5之间还包括有电子阻挡层，具体的，电子阻挡层的 材料和空穴传输层的材料为同一种。
替代实施例中，透明电极2和阳极6还各接有导线7。
本实施例的技术方案，通过在铅基量子点层41配体交换导致的龟裂间隙填 补钙钛矿，提高了发光层的成膜质量，同时应用了钙钛矿材料的低缺陷态和高 载流子传输速率改善发光层4的表面缺陷和载流子传输，实现了提高发光二极 管的光电性能和稳定性的效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员 会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各 种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通 过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实 施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本 发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种发光二极管的制备方法，其特征在于，包括：
在透明基底上形成透明电极；
在所述透明电极上形成电子传输层；
在所述电子传输层上形成铅基量子点层；
在所述铅基量子点层上形成钙钛矿层；
在所述钙钛矿层上形成空穴传输层；
在空穴传输层上形成阳极。
2.根据权利要求1所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，所述铅基量子点包括：PbSe量子点、PbTe量子点或PbS量子点。
3.根据权利要求1所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，所述电子传输层的材料包括：ZnO、AlQ3或TiO2。
4.根据权利要求1所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，所述空穴传输层的材料包括：CBP或NPB。
5.根据权利要求1所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，所述阳极的材料包括：MoO3/Au或MoO3/Al。
6.根据权利要求1所述的发光二极管的制备方法，其特征在于，所述透明电极的材料包括：ITO、AgNW或FTO。
7.一种发光二极管，包括：
透明基底；
透明电极位于所述透明基底上；
电子传输层位于所述透明电极上；
发光层位于所述电子传输层上，所述发光层包括铅基量子点层和钙钛矿层，所述铅基量子点层位于所述电子传输层上，所述钙钛矿层位于所述铅基量子点层上，并且填充所述铅基量子点层的因配体交换导致的龟裂缝隙；
空穴传输层位于所述钙钛矿层上；
阳极位于所述空穴传输层上。
8.根据权利要求7所述的发光二极管，其特征在于，所述铅基量子点包括：PbSe量子点、PbTe量子点或PbS量子点。
9.根据权利要求7所述的发光二极管，其特征在于，所述空穴传输层的材料包括：CBP或NPB。
10.根据权利要求7所述的发光二极管，其特征在于，所述阳极的材料包括：MoO3/Au或MoO3/Al。
CN201910628828.4A 2019-07-12 2019-07-12 发光二极管及制备方法 Pending CN110364634A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910628828.4A CN110364634A (zh) 2019-07-12 2019-07-12 发光二极管及制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910628828.4A CN110364634A (zh) 2019-07-12 2019-07-12 发光二极管及制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110364634A true CN110364634A (zh) 2019-10-22

Family

ID=68219122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910628828.4A Pending CN110364634A (zh) 2019-07-12 2019-07-12 发光二极管及制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110364634A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102569570A (zh) * 2012-01-04 2012-07-11 天津理工大学 一种近红外无机量子点电致发光器件及制备方法
CN105870345A (zh) * 2008-04-03 2016-08-17 Qd视光有限公司 包括量子点的发光器件
CN106328822A (zh) * 2016-11-01 2017-01-11 Tcl集团股份有限公司 Qled及其制备方法
CN106486558A (zh) * 2015-08-31 2017-03-08 阿克伦大学 利用量子点和钙钛矿混合物作为集光体的光电探测器
US20190103571A1 (en) * 2017-09-29 2019-04-04 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. QUANTUM DOT LIGHT EMITTING DEVICES (QLEDs) AND METHOD OF MANUFACTURE
CN209993623U (zh) * 2019-07-12 2020-01-24 南方科技大学 发光二极管

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105870345A (zh) * 2008-04-03 2016-08-17 Qd视光有限公司 包括量子点的发光器件
CN102569570A (zh) * 2012-01-04 2012-07-11 天津理工大学 一种近红外无机量子点电致发光器件及制备方法
CN106486558A (zh) * 2015-08-31 2017-03-08 阿克伦大学 利用量子点和钙钛矿混合物作为集光体的光电探测器
CN106328822A (zh) * 2016-11-01 2017-01-11 Tcl集团股份有限公司 Qled及其制备方法
US20190103571A1 (en) * 2017-09-29 2019-04-04 University Of Central Florida Research Foundation, Inc. QUANTUM DOT LIGHT EMITTING DEVICES (QLEDs) AND METHOD OF MANUFACTURE
CN209993623U (zh) * 2019-07-12 2020-01-24 南方科技大学 发光二极管

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PEIZHAO LIU，ET AL.: "Halide-Rich Synthesized Cesium Lead Bromide Perovskite Nanocrystals for Light-Emitting Diodes with Improved Performance", 《CHEMISTRY OF MATERIALS》, pages 5168 *
卢经文;袁文;李德怀;莫小明;周宇璐;欧阳义芳;: "基于无机p型NiO缓冲层的钙钛矿发光二极管发光特性研究", 广西科学, vol. 23, no. 05, pages 465 - 469 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106981583B (zh) 用于oled微腔和缓冲层的材料和方法
CN106663740B (zh) 具有增强层的oled装置
KR102039390B1 (ko) 유기 전자 소자 및 유기 전자 소자의 제조 방법
CN101647316B (zh) 面发光体
KR101357045B1 (ko) 그라핀이 결합된 산화물 반도체-그라핀 핵-껍질 양자점과 이를 이용한 튜너블 발광소자 및 그 제조 방법
JP2001052878A (ja) 透明カソード及びそれを含む有機発光ダイオード
WO2018171166A1 (en) Top-emitting organic light-emitting device and component thereof
US9773996B2 (en) Transparent conductive film, and organic light-emitting device comprising same
CN106654051B (zh) 一种具有光取出结构的oled和oled灯具
CN106328824B (zh) 顶发射qled器件及其制备方法
CN110518152A (zh) 有机发光显示面板以及显示装置
CN209993623U (zh) 发光二极管
WO2011111629A1 (ja) 有機ｌｅｄ発光素子及びその製造方法
KR100923197B1 (ko) 양면 발광 백색유기발광다이오드 및 그의 제조 방법
KR100357502B1 (ko) 유기박막 ｅｌ 소자와 그 제조방법
CN108539028A (zh) 一种量子点发光二极管器件及其制备方法
CN109427978A (zh) 一种qled器件及其制备方法
CN110364634A (zh) 发光二极管及制备方法
KR20110107447A (ko) 플렉서블 유기 발광 다이오드 및 그 제조 방법
CN208385460U (zh) Oled胶囊结构、oled发光层、显示面板和电子设备
KR101604495B1 (ko) 유기발광다이오드 표시장치 및 이를 제조하는 방법
CN106856226A (zh) 一种量子点发光二极管器件及其制备方法
CN110690354A (zh) 一种钙钛矿发光二极管及其制备方法
JP2009301885A (ja) マルチユニット型有機ｅｌ素子とその製造方法
US11302886B2 (en) Perovskite light-emitting device, preparation method thereof, and display

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination