CN111384254B - 一种量子点发光二极管 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种量子点发光二极管,包括:阳极、阴极、设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层、设置在所述量子点发光层和阴极之间的电子传输层,其中,所述电子传输层包括:无机层、金属层和有机层,所述无机层靠近所述量子点发光层设置,所述有机层靠近所述阴极设置,所述金属层设置在所述无机层和所述有机层之间;所述无机层的材料包括金属氧化物,所述有机层的材料包括有机电子传输材料。本发明提供一种无机/金属/有机复合结构电子传输层,其在降低电子传输层电子迁移率、促进量子点发光二极管电荷平衡的基础上,减少无机/有机复合界面的缺陷态,降低界面阻抗,并减少无机金属氧化物的氧空位,从而提高量子点发光二极管的效率和寿命。
Description
技术领域
本发明涉及量子点发光器件领域,尤其涉及一种量子点发光二极管。
背景技术
由于量子点独特的光学性质,例如发光波长随尺寸和成分连续可调,发光光谱窄,荧光效率高、稳定性好等,基于量子点的电致发光二极管在显示领域得到广泛的关注和研究。此外,量子点发光二极管显示还具有可视角大、对比度高、响应速度快、可柔性等诸多LCD所无法实现的优势,因而有望成为下一代的显示技术。
进过几十年的发展,量子点发光二极管的性能取得了很大的进步,其中一个很重要的原因是采用了金属氧化物纳米颗粒作为电子传输材料。这是因为:(1)金属氧化物纳米颗粒是晶体,其薄膜易结晶,具有良好的导电性。(2)金属氧化物纳米颗粒的导带底能级与量子点的导带底能级匹配,非常有利于电子注入。(3)金属氧化物纳米颗粒的价带顶能级比量子点的价带顶能级深,具有优异的空穴阻挡和限制能力。因此,一层金属氧化物纳米颗粒薄膜就可以兼具电子注入/传输以及空穴阻挡的功能,不仅促进了量子点发光二极管性能的发展,也大大简化了量子点发光二极管的结构和制作成本。目前,金属氧化物纳米颗粒已成为量子点发光二极管中不可替代的电子传输材料。
然而,金属氧化物电子传输层也带来新的问题,那就是量子点发光二极管的电子的传输速度大于空穴的传输速度(至少大一个数量级),容易导致发光层中电子过量,对提高量子点发光二极管寿命非常不利。因此,如何优化电荷平衡对量子点发光二极管至关重要。为了应对这一难题,有报道采用无机/有机双电子传输层结构,利用有机物电子迁移率比无机金属氧化物电子迁移率小的特征,总体上减小电子传输层的电子迁移率,减少量子点发光层中电子过量的数目,提高了量子点发光二极管的寿命。但是,量子点发光二极管的效率往往却有下降,可能是因为:(1)无机金属氧化物与阴极容易形成欧姆接触,而有机物与阴极形成欧姆接触的效果会下降,使得电子注入能力下降;(2)无机/有机界面存在缺陷态,捕获运动电子,减少电子数量;(3)有机层的加入大幅度降低了电子数目,而足够多的电子数量是支持量子点发光二极管高效发光的保障。因此,为了解决上述问题,本发明提出无机/金属/有机复合结构电子传输层以及各种改进型的电子传输层,以进一步提高量子点发光二极管的效率和寿命。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种量子点发光二极管,旨在提供一种无机/金属/有机复合结构电子传输层以及各种改进型的电子传输层,以进一步提高量子点发光二极管的效率/寿命。
本发明的技术方案如下:
一种量子点发光二极管,包括:阳极、阴极、设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层、设置在所述量子点发光层和阴极之间的电子传输层,其中,所述电子传输层包括:无机层、金属层和有机层,所述无机层靠近所述量子点发光层设置,所述有机层靠近所述阴极设置,所述金属层设置在所述无机层和所述有机层之间;所述无机层的材料包括金属氧化物,所述有机层的材料包括有机电子传输材料。
一种量子点发光二极管,包括:阳极、阴极、设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层、设置在所述量子点发光层和阴极之间的电子传输层,其中,所述电子传输层包括:层叠设置的无机层、无机金属混合层、金属有机混合层和有机层,所述无机层靠近所述量子点发光层设置,所述有机层靠近所述阴极设置,所述无机金属混合层设置在所述无机层和所述有机层之间,所述金属有机混合层设置在所述无机金属混合层和所述有机层之间;所述无机层的材料包括金属氧化物,所述有机层的材料包括有机电子传输材料,所述无机金属混合层的材料为包括金属氧化物和金属的混合材料,所述金属有机混合层的材料为包括金属和有机电子传输材料的混合材料。
有益效果:本发明对现有无机/有机双电子传输层进行改进,提供一种无机/金属/有机复合结构电子传输层,其在降低电子传输层电子迁移率、促进量子点发光二极管电荷平衡的基础上,减少无机/有机复合界面的缺陷态,降低界面阻抗,并减少无机金属氧化物的氧空位,从而提高量子点发光二极管的效率和寿命。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的一种量子点发光二极管的结构示意图。
图2为本发明具体实施例1中提供的一种包含量子点发光层、电子传输层和阴极的结构示意图。
图3为本发明具体实施例2中提供的一种包含量子点发光层、电子传输层和阴极的结构示意图。
图4为本发明具体实施例3中提供的一种包含量子点发光层、电子传输层和阴极的结构示意图。
图5为本发明具体实施例4中提供的一种包含量子点发光层、电子传输层和阴极的结构示意图。
图6为本发明具体实施例5中提供的一种包含量子点发光层、电子传输层和阴极的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种量子点发光二极管,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种量子点发光二极管,包括:阳极、阴极、设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层、设置在所述量子点发光层和阴极之间的电子传输层,其中,所述电子传输层包括:无机层、金属层和有机层,所述无机层靠近所述量子点发光层设置,所述有机层靠近所述阴极设置,所述金属层设置在所述无机层和所述有机层之间;所述无机层的材料包括金属氧化物,所述有机层的材料包括有机电子传输材料。
本实施例中,所述电子传输层包括无机层、金属层和有机层,所述无机层主要起空穴阻挡的作用,所述有机层主要起电子传输的作用,该结构的电子传输层在降低电子传输层电子迁移率、促进量子点发光二极管电荷平衡的基础上,减少无机/有机复合界面的缺陷态,降低界面阻抗,并减少无机金属氧化物的氧空位,从而提高量子点发光二极管的效率和寿命。
本实施例所述电子传输层提高量子点发光二极管效率和寿命的机理具体如下:(1)无机层的表面粗糙度一般有数个纳米,在其表面沉积一层金属可以有效地平滑无机层表面,为有机层的沉积提供更佳的基质,有利于减少无机/有机界面缺陷,减少界面处电子复合;(2)金属可以与无机层中金属氧化物发生合金化作用,减少金属氧化物的氧空位,继而降低运动电子被氧空位捕获复合的几率;(3)金属与金属氧化物发生的合金化作用在无机层表面形成一层薄的致密的金属-金属氧化物合金薄膜,所述金属-金属氧化物合金薄膜能够在无机/金属界面形成欧姆接触,欧姆接触可以有效地降低界面阻抗、提高有机层电子向无机层传输的效率和能力,提高无机/有机层的电学匹配性。
本实施例中,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,本实施例将主要以如图1所示的正式结构的量子点发光二极管为例进行介绍。具体地,如图1所示,所述量子点发光二极管包括从下往上层叠设置的衬底1、阳极2、空穴传输层3、量子点发光层4、电子传输层5和阴极6;其中所述电子传输层5包括无机层、金属层和有机层,所述无机层靠近所述量子点发光层4设置,所述有机层靠近所述阴极6设置,所述金属层设置在所述无机层和所述有机层之间。
需要说明的是,在本发明实施例中,所述无机层的材料除了包括金属氧化物外,所述无机层的材料可能还存在其他杂质,例如Mg、Li、Y或Ga等,这些杂质能够进一步提高无机层的性能。
当然,在本发明的其他一些实施例中,所述无机层的材料为金属氧化物,所述有机层的材料为有机电子传输材料。也就是说,所述无机层不含其它杂质,所述有机层不含其它杂质。
在一种优选的实施方式中,所述无机层的厚度为5~50nm。无机层的电子浓度比有机层大得多,为了减少量子点发光二极管的电子电流,因此,无机层厚度宜薄一点。更优选的,所述无机层的厚度为10~20nm。
在一种优选的实施方式中,所述有机层的厚度为10~100nm。有机层厚度范围大,利于更大范围地调节电子电流。
在一种优选的实施方式中,所述金属层的厚度为0.5~10nm。几纳米厚的金属层即可较好的修复界面缺陷;另外,量子点发光二极管器件还要考虑薄膜的透光性,金属层厚度增大会明显地减小透光性。更优选的,所述金属层的厚度为1~3nm。
在一种优选的实施方式中,所述电子传输层还包括:设置在所述无机层和金属层之间的无机金属混合层;所述无机金属混合层的材料为包括金属氧化物和金属的混合材料。所述无机金属混合层能够在无机/金属界面加速形成欧姆接触,欧姆接触使得无机/有机的界面阻抗进一步降低,进一步提高电子从有机层向无机层传输的效率和能力。同时,界面阻抗的降低也有利于减小量子点发光二极管的驱动电压,有利于降低器件功耗、提高器件寿命,从而进一步提高量子点发光二极管效率和寿命。
进一步在一种优选的实施方式中,所述无机层的厚度为5~15nm,所述无机金属混合层的厚度为5~10nm,所述金属层的厚度为1~2nm,所述有机层的厚度为20~50nm。无机层总的厚度由无机层和无机金属混合层中无机物部分累加,而无机层的电子浓度比有机层大得多,为了减少量子点发光二极管的电子电流,因此,无机层厚度宜薄,而有机层厚度宜厚一点;另外,有机层厚度范围大,利于更大范围地调节电子电流。几纳米厚的金属层即可较好的修复界面缺陷,且具有较好的透光性。在一种优选的实施方式中,所述电子传输层还包括:设置在所述金属层和有机层之间的金属有机混合层;所述金属有机混合层的材料为包括金属和有机电子传输材料的混合材料。所述金属有机混合层能够在金属/有机界面形成欧姆接触,欧姆接触使得金属/有机的界面阻抗大大降低,提高电子从有机层向无机层传输的效率和能力。同时,界面阻抗的降低也有利于减小量子点发光二极管的驱动电压,有利于降低器件功耗、提高器件寿命,从而进一步提高量子点发光二极管效率和寿命。
进一步在一种优选的实施方式中,所述无机层的厚度为10~20nm,所述金属层的厚度为1~2nm,所述金属有机混合层的厚度为2~10nm,所述有机层的厚度为10~40nm。无机层的电子浓度比有机层大得多,为了减少量子点发光二极管的电子电流,因此,无机层厚度宜薄,但不宜太薄,太薄限制空穴的作用不够,而有机层厚度宜厚一点;另外,有机层厚度范围大,利于更大范围地调节电子电流。几纳米厚的金属层即可较好的修复界面缺陷,且具有较好的透光性。有机层总的厚度由有机层和金属有机混合层累加,该厚度范围能够较好的调节量子点发光二极管的电子电流。
进一步在一种优选的实施方式中,所述电子传输层还包括:设置在所述无机层和金属层之间的无机金属混合层,设置在所述金属层和有机层之间的金属有机混合层。本实施例同时设置两个混合层,这是因为:无机金属混合层能够在无机/金属界面加速形成欧姆接触,金属有机混合层能够在金属/有机层界面形成欧姆接触,这样两个欧姆接触使得无机/有机的界面阻抗大大降低,有利于提高电子从有机层向无机层传输的效率和能力。同时,界面阻抗的降低也有利于减小量子点发光二极管的驱动电压,有利于降低器件功耗、提高器件寿命。
在一种优选的实施方式中,所述金属氧化物包括ZnO和TiO2等中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述有机电子传输材料包括Bepp2(吩基吡啶铍)、TPBi(1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯)、TAZ(3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑)、TmPyPb(1,3,5-三[(3-吡啶基)-3-苯基]苯)、Alq3(三-(8-羟基喹啉)铝)、BCP(2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-菲罗啉)、Bphen(4,7-二苯基-1,10-菲罗啉)和B3PYMPM(4,6-双(3,5-二(3-吡啶)基苯基)-2-甲基嘧啶)等中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述金属层的材料包括铝、镁和钙等中的一种或多种。
本发明实施例还提供一种量子点发光二极管,包括:阳极、阴极、设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层、设置在所述量子点发光层和阴极之间的电子传输层,其中,所述电子传输层包括:层叠设置的无机层、无机金属混合层、金属有机混合层和有机层,所述无机层靠近所述量子点发光层设置,所述有机层靠近所述阴极设置,所述无机金属混合层设置在所述无机层和所述有机层之间,所述金属有机混合层设置在所述无机金属混合层和所述有机层之间;所述无机层的材料包括金属氧化物,所述有机层的材料包括有机电子传输材料,所述无机金属混合层的材料为包括金属氧化物和金属的混合材料,所述金属有机混合层的材料为包括金属和有机电子传输材料的混合材料。本实施例中,考虑到无机金属混合层与金属有机混合层之间可以形成连续地欧姆接触,因此去除单独的金属层,从而简化结构,并确保了所述量子点发光二极管的效率和寿命。
需要说明的是,在本发明实施例中,所述无机层的材料除了包括金属氧化物外,所述无机层的材料可能还存在其他杂质,例如Mg、Li、Y或Ga等,这些杂质能够进一步提高无机层的性能。
当然,在本发明的其他一些实施例中,所述无机层的材料为金属氧化物,所述有机层的材料为有机电子传输材料,所述无机金属混合层的材料为金属氧化物和金属的混合材料,所述金属有机混合层的材料为金属和有机电子传输材料的混合材料。也就是说,所述无机层不含其它杂质,所述有机层不含其它杂质,所述无机金属混合层不含其它杂质,所述金属有机混合层不含其它杂质。
在一种优选的实施方式中,所述衬底可以为刚性材质的衬底,如玻璃等,也可以为柔性材质的衬底,如PET或PI等中的一种。
在一种优选的实施方式中,所述阳极可选自铝(Al)电极、银(Ag)电极和金(Au)电极等中的一种,还可选自纳米铝线、纳米银线和纳米金线等中的一种,上述阳极材料具有较小的电阻使得载流子能顺利的注入。在一种优选的实施方式中,所述阳极的厚度为15-30nm。
在一种优选的实施方式中,所述阴极可以选自铟掺杂氧化锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、锑掺杂氧化锡(ATO)和铝掺杂氧化锌(AZO)等中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中,所述量子点发光层的量子点可以选自常见的红、绿、蓝三种中的一种量子点,也可以为黄光量子点。具体的,所述量子点可以选自CdS、CdSe、CdTe、ZnTe、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InSb、AlAs、AlP、CuInS、CuInSe、以及各种核壳结构量子点或合金结构量子点中的至少一种。所述量子点可以为含镉或者不含镉。所述量子点发光层具有激发光谱宽并且连续分布,发射光谱稳定性高等特点。
在一种优选的实施方式中,所述空穴传输层的材料可选自具有良好空穴传输能力的材料,例如可以为但不限于聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)(TFB)、聚乙烯咔唑(PVK)、聚(N, N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)(Poly-TPD)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)(PFB)、4,4’,4’’-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(TPD)、N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(NPB)中的一种或多种。
需说明的是,本发明量子点发光二极管还可以包含以下功能层的一层或者多层:设置于空穴传输层与阳极之间的空穴注入层,设置于电子传输层与阴极之间的电子注入层。
以图1所示的结构为例,本发明实施例还提供一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
提供阳极;
在所述阳极上制备空穴传输层;
在所述空穴传输层上制备量子点发光层;
在所述量子点发光层上制备电子传输层;其中,所述电子传输层的制备方法具体包括步骤:在所述量子点发光层上制备无机层,在所述无机层上制备金属层,在所述金属层上制备有机层;
在所述电子传输层上制备阴极。
在一种优选的实施方式中,为了加快金属与无机金属氧化物之间的合金化作用,可以对制备好的量子点发光二极管进行加热处理。更优选的,加热温度为100~160℃,加热时间为10~30min。
在一种优选的实施方式中,在所述量子点发光层上制备无机层,在所述无机层上制备金属层,具体包括步骤:在所述量子点发光层上制备无机层,在所述无机层上制备无机金属混合层,在所述无机金属混合层上制备金属层。其中所述无机金属混合层可以由金属氧化物和金属共蒸镀制得,也可以由溶液法沉积金属氧化物纳米颗粒和金属纳米颗粒或金属纳米线的混合溶液制得。
在一种优选的实施方式中,在所述无机层上制备金属层,在所述金属层上制备有机层,具体包括步骤:在所述无机层上制备金属层,在所述金属层上制备金属有机混合层,在所述金属有机混合层上制备有机层。其中所述金属有机混合层可以由金属和有机电子传输材料共蒸镀制得。
在一种优选的实施方式中,对得到的量子点发光二极管进行封装处理。其中所述封装处理可采用常用的机器封装,也可以采用手动封装。优选的,所述封装处理的环境中,氧含量和水含量均低于0 .1ppm,以保证器件的稳定性。
本实施例中,各层制备方法可以是化学法或物理法,其中化学法包括但不限于化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法、共沉淀法中的一种或多种;物理法包括但不限于溶液法(如旋涂法、印刷法、刮涂法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法或条状涂布法等)、蒸镀法(如热蒸镀法、电子束蒸镀法、磁控溅射法或多弧离子镀膜法等)、沉积法(如物理气相沉积法、原子层沉积法、脉冲激光沉积法等)中的一种或多种。
下面通过具体实施例对所述量子点发光二极管的制备方法进行详细说明。
实施例1:结合图2所示,基于无机/金属/有机复合结构电子传输层的量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
以ITO为阳极,空气环境下,在ITO表面利用溶液法沉积30nm厚的PEDOT:PSS作为空穴注入层,并于150℃退火10分钟;
N2环境下,在空穴注入层表面利用溶液法沉积30nm厚的TFB作为空穴传输层,并于150℃退火30分钟;
N2环境下,在空穴传输层表面利用溶液法沉积25nm厚的CdSe/ZnS量子点作为量子点发光层,并于100℃退火30分钟;
N2环境下,在量子点发光层表面利用溶液法沉积15nm厚的ZnO作为无机层,并于80℃退火30分钟;
在金属层表面以0.2nm/s的速度沉积30nm厚的Bphen作为有机层;
在有机层表面以1nm/s的速度沉积100nm厚的Al作为阴极;
将上述器件放到120℃烤盘上烘烤20分钟;然后封装、测试。
实施例2:结合图3所示,基于无机/无机金属/金属/有机复合结构电子传输层的量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
以ITO为阳极,空气环境下,在ITO表面利用溶液法沉积30nm厚的PEDOT:PSS作为空穴注入层,并于150℃退火10分钟;
N2环境下,在空穴注入层表面利用溶液法沉积30nm厚的TFB作为空穴传输层,并于150℃退火30分钟;
N2环境下,在空穴传输层表面利用溶液法沉积25nm厚的CdSe/ZnS量子点作为量子点发光层,并于100℃退火30分钟;
在无机层表面以0.1nm/s和0.01nm/s的速度共蒸镀沉积11nm厚的ZnO:Al作为无机金属混合层;
在无机金属混合层表面以0.02nm/s的速度沉积2nm厚的Al作为金属层;
在金属层表面以0.2nm/s的速度沉积30nm厚的Bphen作为有机层;
在有机层表面以1nm/s的速度沉积100nm厚的Al作为阴极;
将上述器件放到120℃烤盘上烘烤20分钟;然后封装、测试。
实施例3:结合图4所示,基于无机/金属/金属有机/有机复合结构电子传输层的量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
以ITO为阳极,空气环境下,在ITO表面利用溶液法沉积30nm厚的PEDOT:PSS作为空穴注入层,并于150℃退火10分钟;
N2环境下,在空穴注入层表面利用溶液法沉积30nm厚的TFB作为空穴传输层,并于150℃退火30分钟;
N2环境下,在空穴传输层表面利用溶液法沉积25nm厚的CdSe/ZnS量子点作为量子点发光层,并于100℃退火30分钟;
N2环境下,在量子点发光层表面利用溶液法沉积10nm厚的ZnO作为无机层,并于80℃退火30分钟;
在金属层表面分别以0.01nm/s和0.1nm/s的速度共蒸镀沉积11nm厚的Al:Bphen作为金属有机混合层;
在金属有机混合层表面以0.2nm/s的速度蒸镀沉积20nm厚的Bphen作为有机层;
在有机层表面以1nm/s的速度沉积100nm厚的Al作为阴极;
将上述器件放到120℃烤盘上烘烤20分钟;然后封装、测试。
实施例4:结合图5所示,基于无机/无机金属/金属/金属有机/有机复合结构电子传输层的量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
以ITO为阳极,空气环境下,在ITO表面利用溶液法沉积30nm厚的PEDOT:PSS作为空穴注入层,并于150℃退火10分钟;
N2环境下,在空穴注入层表面利用溶液法沉积30nm厚的TFB作为空穴传输层,并于150℃退火30分钟;
N2环境下,在空穴传输层表面利用溶液法沉积25nm厚的CdSe/ZnS量子点作为量子点发光层,并于100℃退火30分钟;
在无机层表面分别以0.1nm/s和0.01nm/s的速度共蒸镀沉积11nm厚的ZnO:Al作为无机金属混合层;
在无机金属混合层表面以0.01nm/s的速度蒸镀1nm厚的铝作为金属层;
在金属层表面分别以0.01nm/s和0.1nm/s的速度共蒸镀沉积11nm厚的Al:Bphen作为金属有机混合层;
在金属有机混合层表面以0.2nm/s的速度蒸镀沉积20nm厚的Bphen作为有机层;
在有机层表面以1nm/s的速度沉积100nm厚的Al作为阴极;
将上述器件放到120℃烤盘上烘烤20分钟;然后封装、测试。
实施例5:结合图6所示,基于无机/无机金属/金属有机/有机复合结构电子传输层的量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
以ITO为阳极,空气环境下,在ITO表面利用溶液法沉积30nm厚的PEDOT:PSS作为空穴注入层,并于150℃退火10分钟;
N2环境下,在空穴注入层表面利用溶液法沉积30nm厚的TFB作为空穴传输层,并于150℃退火30分钟;
N2环境下,在空穴传输层表面利用溶液法沉积25nm厚的CdSe/ZnS量子点作为量子点发光层,并于100℃退火30分钟;
在无机层表面分别以0.1nm/s和0.01nm/s的速度共蒸镀沉积11nm厚的ZnO:Al作为无机金属混合层;
在无机金属混合层表面分别以0.01nm/s和0.1nm/s的速度共蒸沉积11nm厚的Al:Bphen作为金属有机混合层;
在金属有机混合层表面以0.2nm/s的速度蒸镀沉积20nm厚的Bphen作为有机层;
在有机层表面以1nm/s的速度沉积100nm厚的Al作为阴极;
将上述器件放到120℃烤盘上烘烤20分钟;然后封装、测试。
综上所述,本发明提供一种量子点发光二极管。本发明对现有无机/有机双电子传输层进行改进,提供一种无机/金属/有机复合结构电子传输层,其在降低电子传输层电子迁移率、促进量子点发光二极管电荷平衡的基础上,减少无机/有机复合界面的缺陷态,降低界面阻抗,并减少无机金属氧化物的氧空位,从而提高量子点发光二极管的效率和寿命。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种量子点发光二极管,包括:阳极、阴极、设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层、设置在所述量子点发光层和阴极之间的电子传输层,其特征在于,所述电子传输层包括:无机层、金属层和有机层,所述无机层靠近所述量子点发光层设置,所述有机层靠近所述阴极设置,所述金属层设置在所述无机层和所述有机层之间;所述无机层的材料包括金属氧化物,所述有机层的材料包括有机电子传输材料,所述金属氧化物的价带顶能级比量子点的价带顶能级深。
2.根据权利要求1所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述无机层的材料为金属氧化物,所述有机层的材料为有机电子传输材料。
3.根据权利要求1所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述电子传输层还包括:设置在所述无机层和金属层之间的无机金属混合层;所述无机金属混合层的材料为包括金属氧化物和金属的混合材料。
4.根据权利要求1-3任一项所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述电子传输层还包括:设置在所述金属层和有机层之间的金属有机混合层;所述金属有机混合层的材料为包括金属和有机电子传输材料的混合材料。
5.根据权利要求1所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述无机层的厚度为5~50nm;和/或
所述有机层的厚度为10~100nm;和/或
所述金属层的厚度为0.5~10nm。
6.根据权利要求3所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述无机层的厚度为5~15nm,所述无机金属混合层的厚度为5~10nm,所述金属层的厚度为1~2nm,所述有机层的厚度为20~50nm。
7.根据权利要求4所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述无机层的厚度为10~20nm,所述金属层的厚度为1~2nm,所述金属有机混合层的厚度为2~10nm,所述有机层的厚度为10~40nm。
8.根据权利要求1所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述金属氧化物包括ZnO和TiO2中的一种或多种;和/或
所述有机电子传输材料包括Bepp2、TPBi、TAZ、TmPyPb、Alq3、BCP、Bphen和B3PYMPM中的一种或多种;和/或
所述金属层的材料包括铝、镁和钙中的一种或多种。
9.一种量子点发光二极管,包括:阳极、阴极、设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层、设置在所述量子点发光层和阴极之间的电子传输层,其特征在于,所述电子传输层包括:层叠设置的无机层、无机金属混合层、金属有机混合层和有机层,所述无机层靠近所述量子点发光层设置,所述有机层靠近所述阴极设置,所述无机金属混合层设置在所述无机层和所述有机层之间,所述金属有机混合层设置在所述无机金属混合层和所述有机层之间;所述无机层的材料包括金属氧化物,所述有机层的材料包括有机电子传输材料,所述无机金属混合层的材料为包括金属氧化物和金属的混合材料,所述金属有机混合层的材料为包括金属和有机电子传输材料的混合材料,所述金属氧化物的价带顶能级比量子点的价带顶能级深。
10.根据权利要求9所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述金属氧化物包括ZnO和TiO2中的一种或多种;和/或
所述有机电子传输材料包括Bepp2、TPBi、TAZ、TmPyPb、Alq3、BCP、Bphen和B3PYMPM中的一种或多种;和/或
所述金属包括铝、镁和钙中的一种或多种。
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