CN111384280B - 一种量子点发光二极管及其制备方法 - Google Patents

一种量子点发光二极管及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111384280B
CN111384280B CN201811647838.4A CN201811647838A CN111384280B CN 111384280 B CN111384280 B CN 111384280B CN 201811647838 A CN201811647838 A CN 201811647838A CN 111384280 B CN111384280 B CN 111384280B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
quantum dot
dot light
functional
emitting diode
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.)
Active
Application number
CN201811647838.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111384280A (zh
Inventor
聂志文
杨一行
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.)
TCL Technology Group Co Ltd
Original Assignee
TCL Technology Group Co Ltd
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 TCL Technology Group Co Ltd filed Critical TCL Technology Group Co Ltd
Priority to CN201811647838.4A priority Critical patent/CN111384280B/zh
Priority to PCT/CN2019/104010 priority patent/WO2020134161A1/zh
Publication of CN111384280A publication Critical patent/CN111384280A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111384280B publication Critical patent/CN111384280B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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]
    • H10K50/18—Carrier blocking layers
    • H10K50/181—Electron blocking 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
    • H10K50/10—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]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] 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
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole 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
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/40—Interrelation of parameters between multiple constituent active layers or sublayers, e.g. HOMO values in adjacent layers

Abstract

本发明公开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阳极和量子点发光层之间的功能层，所述功能层包括n层层叠设置的功能结构单元，所述功能结构单元由层叠设置的空穴传输层和电子阻挡材料层组成，所述功能结构单元中的空穴传输层靠近阳极设置，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层靠近量子点发光层设置，所述n为大于等于2的整数，且所述n层功能结构单元中的相邻两层功能结构单元中，靠近量子点发光层的电子阻挡材料层材料的HOMO能级大于靠近阳极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级。本发明通过所述功能层的设置能够提升空穴传输至量子点发光层的传输速率，从而平衡电子和空穴的注入速率，以提高载流子在量子点层中的复合效率，进而提高量子点发光二极管的发光效率、稳定性和使用寿命。

Description

一种量子点发光二极管及其制备方法
技术领域
本发明涉及量子点领域，尤其涉及一种量子点发光二极管及其制备方法。
背景技术
量子点发光二级管(QLED)为典型的三明治结构，由电极，功能层，发光层等构成。在外加电压的激发下，载流子通过两端电极由各功能层进入到量子点进行复合形成激子，复合后的激子通过辐射跃迁的形式释放光子，从而发光。由于胶体量子点自身具有发光效率高、色纯度高、色域广、稳定性好等特性，QLED不仅承袭了量子点的这些优异的性能，而且QLED还具有自发光、可视角广、可弯曲等特点，表现出极大的商业应用前景，成为新一代新型与照明显示领域的重要研究方向。同时，由于量子点本身是采用溶液法加工制备，非常适合配置成油墨，然后采用印刷、喷墨等方式实现大规模、大面积化制备。目前，经过二十多年的研究与发展，QLED器件得到了迅速发展，并取得了显著的成果。特别是近年来由对功能层的调控转至对量子点自身的调控，对量子点进行合金化和厚壳层的生长极大的推动了QLED器件性能的提升。
现阶段，对于QLED器件而言，如何同步提升器件效率、寿命和稳定性，仍然是一个极具挑战性的难题。通常，半导体量子点普遍具有很深的HOMO能级，电荷在各功能层传输时存在较大的势垒，导致器件在工作时电子和空穴注入不平衡。一方面，高的载流子注入势垒会增加器件的工作电压；另一方面，不平衡的电荷注入会使得载流子在发光层内的复合几率大大降低，容易引发激子的非辐射跃迁，从而影响了器件的发光效率和寿命。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
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及其制备方法，旨在解决现有QLED器件中载流子注入不平衡导致载流子在发光层内的复合几率降低，影响了器件的发光效率和寿命的问题。
本发明的技术方案如下：
一种量子点发光二极管，包括阴极、阳极以及设置在阴极和阳极之间的量子点发光层，其中，所述阳极和量子点发光层之间设置有功能层，所述功能层包括n层层叠设置的功能结构单元，所述功能结构单元由层叠设置的空穴传输层和电子阻挡材料层组成，所述功能结构单元中的空穴传输层靠近阳极设置，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层靠近量子点发光层设置，所述n为大于等于2的整数，且所述n层功能结构单元中的相邻两层功能结构单元中，靠近量子点发光层的电子阻挡材料层材料的HOMO能级绝对值大于靠近阳极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级绝对值。
一种量子点发光二极管的制备方法，其中，包括如下步骤：
提供基板；
在所述基板上制备功能层，所述功能层包括n层层叠设置的功能结构单元，所述功能结构单元由层叠设置的空穴传输层和电子阻挡材料层组成，所述功能结构单元中的空穴传输层靠近阳极设置，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层靠近量子点发光层设置，所述n为大于等于2的整数，且所述n层功能结构单元中的相邻两层功能结构单元中，靠近量子点发光层的电子阻挡材料层材料的HOMO能级绝对值大于靠近阳极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级绝对值。
有益效果：本发明提供的量子点发光二极管通过所述功能层的设置能够提升空穴传输至量子点发光层的传输速率，从而平衡电子和空穴的注入速率，以提高载流子在量子点层中的复合效率，进而提高量子点发光二极管的发光效率、稳定性和使用寿命。
附图说明
图1为本发明一种量子点发光二极管较佳实施例的结构示意图。
图2为本发明量子点发光二极管的能带结构示意图。
图3为本发明一种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
本发明提供一种量子点发光二极管及其制备方法，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。
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型结构和反型结构，在一些实施方式中，所述正型结构的量子点发光二极管包括从下至上层叠设置的基板、阳极、量子点发光层、电子传输层以及阴极。在本发明的又一实施方式中，所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的阳极和层叠设置在阳极的空穴注入层；在本发明的又一种实施方式中，所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的阳极、层叠设置在阳极表面的空穴注入层和层叠设置在空穴注入层表面的空穴传输层。
在一些实施方式中，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、量子点发光层以及阳极。在本发明的一种实施方式中，所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的阴极和层叠设置在阴极表面的电子注入层；在本发明的又一种实施方式中，所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的阴极、层叠设置在阴极表面的电子注入层和层叠设置在电子注入层表面的电子传输层；在本发明的还一种实施方式中，所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的阴极、层叠设置在阴极表面的电子注入层、层叠设置在电子注入层表面的电子传输层和层叠设置在电子传输层表面的空穴阻挡层。
本发明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例进行介绍。具体的，如图1所示，所述正型结构的量子点发光二极管包括从下至上层叠设置的基板10、阳极20、功能层、量子点发光层40以及阴极50，所述功能层包括n层层叠设置的功能结构单元，所述功能结构单元由层叠设置的空穴传输层31和电子阻挡材料层32组成，所述功能结构单元中的空穴传输层31靠近阳极20设置，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层32靠近量子点发光层40设置，所述n为大于等于2的整数，且所述n层功能结构单元中的相邻两层功能结构单元中，靠近量子点发光层40的电子阻挡材料层32材料的HOMO能级绝对值大于靠近阳极20的电子阻挡材料层32材料的HOMO能级绝对值。
本实施例量子点发光二极管通过所述功能层的设置能够有效平衡电子和空穴的注入速率，从而提高载流子在量子点发光层中的复合效率，进而提高量子点发光二极管的发光效率、稳定性和使用寿命。实现上述效果的机理具体如下：
对于量子点发光二级管而言，空穴从阳极传输至量子点发光层的过程中，空穴在各传输层的HOMO能级越深，空穴传输时的势垒越大，空穴隧穿过该传输层时所需要的能量越高，导致空穴传输速率越慢；本实施例所述量子点发光二极管中的功能层包括n层层叠设置的功能结构单元，所述功能结构单元由层叠设置的空穴传输层和电子阻挡材料层组成，所述功能结构单元中的空穴传输层靠近阳极设置，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层靠近量子点发光层设置，所述n为大于等于的整数，且所述n层功能结构单元中的相邻两层功能结构单元中，靠近量子点发光层的电子阻挡材料层材料的HOMO能级绝对值大于靠近阳极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级绝对值。如图2所示，空穴从阳极传输至量子点发光层的过程中，所述电子阻挡材料层的HOMO能级绝对值逐渐增大，且电子阻挡材料层的最大HOMO能级绝对值小于所述量子点发光层HOMO能级绝对值，这种HOMO能级绝对值呈阶梯式增大的电子阻挡材料层非常有利于加快空穴的传输性能，从而平衡电子和空穴的注入速率，以提高载流子在量子点层中的复合效率，进而提高量子点发光二极管的发光效率、稳定性和使用寿命。
在一些实施方式中，所述电子阻挡材料层和空穴传输层的层数相同，且所述电子阻挡材料层和空穴传输层的层数均为2-10层。优选的，所述电子阻挡材料层和空穴传输层的层数均为2-5层。
在一些实施方式中，所述每层电子阻挡材料层的厚度为2-5nm。
在一些实施方式中，所述电子阻挡材料层的HOMO能级为-5.0～-8.0eV。在一些具体的实施方式中，所述n层功能结构单元中的相邻两层功能结构单元中，靠近量子点发光层的电子阻挡材料层材料的HOMO能级绝对值大于靠近阳极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级绝对值，相邻电子阻挡材料层的HOMO能级差为-0.1～-0.5eV。本实施方式中，HOMO能级绝对值呈阶梯式增大的电子阻挡材料层能够有效地加快空穴的传输速率，使得空穴进入到量子点发光层和电子进入到量子点发光层能达到一种平衡态，增加电子和空穴的复合几率。
在一些实施方式中，电子阻挡材料层材料选自PVK、Poly-TPD、NPB、TCTA、TAPC、CBP、TFB和DNA中的一种或多种，但不限于此。
在一些实施方式中，所述电子阻挡材料层的材料选自化合物掺杂的PVK、Poly-TPD、NPB、TCTA、TAPC、CBP、TFB和DNA中的一种或多种，所述化合物选自Li-TFSI、NiO、CuSCN、MoO3、CuO、V2O5或CuS中的一种，但不限于此。在一些实施方式中，所述电子阻挡层材料选自PVK、Poly-TPD、NPB、TCTA、TAPC、CBP、TFB和DNA中的一种与Li-TFSI，NiO、CuSCN、MoO3、CuO、V2O5和CuS中的一种组成的混合材料。选择混合材料化合物掺杂的电子阻挡材料的目的，主要是为了调整电子阻挡材料层材料的LUMO能级绝对值，实现阶能级绝对值间的阶梯势垒，从而调整电子和空穴的传输速率，提高激子的复合效率。作为举例，所述电子阻挡材料层材料选自PVK:Li-TFSI，PVK:NiO、PVK:CuSCN、PVK:MoO3、PVK:CuO、PVK:V2O5、PVK:CuS、Poly-TPD、Poly-TPD:Li-TFSI，Poly-TPD:-NiO，Poly-TPD:CuSCN，Poly-TPD:MoO3、Poly-TPD:CuO、Poly-TPD:V2O5、Poly-TPD:CuS、NPB、NPB:Li-TFSI，NPB-TPD:-NiO，NPB-TPD:CuSCN，NPB:MoO3、NPB:CuO、NPB:V2O5、NPB:CuS、TCTA、TCTA:Li-TFSI，TCTA-TPD:-NiO，TCTA-TPD:CuSCN、TCTA:MoO3、TCTA:CuO、TCTA:V2O5、TCTA:CuS、TAPC、TAPC:Li-TFSI、TAPC-TPD:-NiO，TAPC-TPD:CuSCN，TAPC:MoO3、TAPC:CuO、TAPC:V2O5、TAPC:CuS、CBP、CBP:Li-TFSI，CBP-TPD:-NiO、CBP-TPD:CuSCN、CBP:MoO3、CBP:CuO、CBP:V2O5、CBP:CuS、TFB、TFB:Li-TFSI、TFB-TPD:-NiO、TFB-TPD:CuSCN、TFB:MoO3、TFB:CuO、TFB:V2O5和TFB:CuS中的一种或多种，但不限于此。
在一些实施方式中，所述功能层中至少包括1层功能结构单元，其中，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层中的LUMO能级绝对值小于所述空穴传输层的LUMO能级绝对值。本实施方式中，当电子阻挡材料层的LUMO能级绝对值小于空穴传输层的LUMO能级绝对值时，可以更好的将电子束缚在量子点发光层中，从而加大电子和空穴的复合几率，大大提高量子点的发光效率。在一种具体的实施方式中，所述空穴传输层的LUMO能级为-2.0～-3.0eV。
在一些实施方式中，所述空穴传输层材料选自TFB、PVK、Poly-TBP、Poly-TPD、NPB、TCTA、TAPC、CBP、PEODT：PSS、MoO3、WoO3、NiO、CuO、V2O5、CuS中的一种或多种，但不限于此。在一些实施方式中，所述每层空穴传输层的厚度为10-40nm。
在一些实施方式中，所述量子点发光层材料选自II-VI族化合物、III-V族化合物和I-III-VI族化合物中的一种或多种，但不限于此。作为举例，所述II-VI族化合物选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS；CdZnSeS、CdZnSeTe和CdZnSTe中的一种或多种；所述III-V族化合物选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP和InAlNP中的一种或多种；所述I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2和AgInS2中的一种或多种。
在一些实施方式中，所述量子点发光层的厚度为30-120nm。
在一些实施方式中，所述阳极材料选自Li、Ca、Ba、LiF、CsN3、Cs2CO3、CsF、Ag、Mo、Al、Cu和Au中的一种或多种，但不限于此。在一些实施方式中，所述阳极的厚度为20-150nm。
在一些实施方式中，所述电子传输层材料选自ZnO、TiO2、Alq3、SnO、ZrO、AlZnO、ZnSnO、BCP、TAZ、PBD、TPBI、Bphen和CsCO3中的一种或多种，但不限于此。在一些实施方式中，所述电子传输层的厚度为10-120nm。在一些实施方式中，所述电子传输层的厚度为30-120nm。
在一些实施方式中，所述阴极材料选自ITO、FTO或ZTO中的一种。在一些实施方式中，所述阴极的厚度为60-130nm。
需要说明的是，本发明量子点发光二极管还可包含以下功能层中的一层或多层：设置于阳极和空穴传输层之间的空穴注入层，设置于阴极和功能层之间的电子注入层。
本发明的实施方式还提供一种量子点发光二极管的制备方法，如图3所示，包括步骤：
S10、提供基板；
S20、在所述基板上制备功能层，所述功能层包括n层层叠设置的功能结构单元，所述功能结构单元由层叠设置的空穴传输层和电子阻挡材料层组成，所述功能结构单元中的空穴传输层靠近阳极设置，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层靠近量子点发光层设置，所述n为大于等于2的整数，且所述n层功能结构单元中的相邻两层功能结构单元中，靠近量子点发光层的电子阻挡材料层材料的HOMO能级绝对值大于靠近阳极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级绝对值。
具体的，量子点发光二极管分正置结构和倒置结构。正置结构包括层叠设置的阳极、阴极和设置在阳极和阴极之间的量子点发光层，正置结构的阳极设置在衬底上，在阳极和量子点发光层之间还可以设置空穴传输层、空穴注入层和电子阻挡层等空穴功能层，在阴极和量子点发光层之间还可以设置电子传输层、电子注入层和空穴阻挡层等电子功能层。倒置结构包括层叠设置的阳极、阴极和设置在阳极和阴极之间的量子点发光层，倒置结构的阴极设置在衬底上，在阳极和量子点发光层之间还可以设置空穴传输层、空穴注入层和电子阻挡层等空穴功能层，在阴极和量子点发光层之间还可以设置电子传输层、电子注入层和空穴阻挡层等电子功能层。
对于正置结构而言，设置在衬底上的底电极为阳极，在本发明的一些实施方式中，所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的底电极；在本发明的另一些实施方式中，所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的底电极、层叠设置在底电极表面的空穴注入层。
对于倒置结构而言，设置在衬底上的底电极为阴极，在本发明的一些实施方式中，所述基板可以为衬底上设置的底电极；在本发明的又一些实施方式中，所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的底电极、层叠设置在底电极表面的电子注入层、层叠设置在电子注入层表面的量子点发光层。在本发明的又一些实施方式中，所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的底电极、层叠设置在电子注入层表面的电子传输层、层叠设置在电子传输层表面的量子点发光层；在本发明的又一些实施方式中，所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的底电极、层叠设置在底电极表面的电子注入层、层叠设置在电子注入层表面的电子传输层和层叠设置在电子传输层表面的量子点发光层；在本发明的又一些实施方式中，所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的底电极、层叠设置在底电极表面的电子注入层、层叠设置在电子注入层表面的电子传输层、层叠设置在电子传输层表面的空穴阻挡层和层叠设置在电子阻挡层表面的量子点发光层；在本发明的又一些实施方式中，所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的底电极、层叠设置在底电极表面的电子注入层、层叠设置在电子注入层表面的电子传输层、层叠设置在电子传输层表面的空穴阻挡层、层叠设置在空穴阻挡层表面的量子点发光层和层叠设置在量子点发光层表面的电子阻挡层。
在一些实施方式中，所述基板为基板，在本发明的一些实施方式中，所述基板可以包括基底、层叠设置在基底表面的阳极；在本发明的又一些实施方式中，所述基板可以包括基底、层叠设置在基底表面的阳极、层叠设置在阳极表面的空穴注入层。
本发明中，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。
下面通过实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种量子点发光二极管，从下至上依次包括层叠设置的衬底、阳极、空穴注入层、功能层、量子点发光层、电子传输层和阴极，所述功能层包括交替层叠设置的5层空穴传输层和5层电子传输层，所述功能层的最底层为空穴传输层且靠近阳极设置，所述功能层的最顶层为电子阻挡材料层且靠近量子点发光层设置，沿阳极至阴极的方向，所述电子阻挡材料层的材料依次为PVK、掺杂有1.5wt.％Li-TFSI的PVK、掺杂有3wt.％Li-TFSI的PVK、4.5wt.％Li-TFSI的PVK以及6wt.％Li-TFSI的PVK；所述阳极为ITO，厚度为100nm；所述空穴注入层材料为PEDOT:PSS，厚度为40nm；所述空穴传输层材料为TFB，每层空穴传输层的厚度为10nm；所述量子点发光层的材料为InP/ZnS，厚度为100nm；所述每层电子阻挡材料层的厚度为4nm；所述电子传输层的材料为ZnO，厚度为100nm；所述阴极为Al，厚度为50nm。
实施例2
一种量子点发光二极管，从下至上依次包括层叠设置的衬底、阳极、空穴注入层、功能层、量子点发光层、电子传输层和阴极，所述功能层包括交替层叠设置的5层空穴传输层和5层电子传输层，所述功能层的最底层为空穴传输层且靠近阳极设置，所述功能层的最顶层为电子阻挡材料层且靠近量子点发光层设置，沿阳极至阴极的方向，所述电子阻挡材料层的材料依次为TFB、掺杂有1.5wt.％Li-TFSI的TFB、掺杂有3wt.％Li-TFSI的TFB、4.5wt.％Li-TFSI的TFB以及6wt.％Li-TFSI的TFB；所述阳极为ITO，厚度为100nm；所述空穴注入层材料为PEDOT:PSS，厚度为40nm；所述空穴传输层材料为PVK，每层空穴传输层厚度为15nm；所述量子点发光层的材料为InP/ZnS，厚度为40nm；所述每层电子阻挡材料层的厚度为4nm；所述电子传输层材料为SnO，厚度为100nm；所述阴极为Al，厚度为50nm。
实施例3
一种量子点发光二极管，从下至上依次包括层叠设置的衬底、阳极、空穴注入层、功能层、量子点发光层、电子传输层和阴极，所述功能层包括交替层叠设置的5层空穴传输层和5层电子传输层，所述功能层的最底层为空穴传输层且靠近阳极设置，所述功能层的最顶层为电子阻挡材料层且靠近量子点发光层设置，沿阳极至阴极的方向，所述电子阻挡材料层的材料依次为TCTA、掺杂有1.5wt.％MoO3的TCTA、掺杂有3wt.％MoO3的TCTA、4.5wt.％MoO3的TCTA以及6wt.％MoO3的TCTA；所述阳极为ITO，厚度为100nm；所述空穴注入层材料为PEDOT:PSS，厚度为40nm；所述空穴传输层材料为Poly-TBP，每层空穴传输层的厚度为8nm；所述量子点发光层的材料为InP/ZnS，厚度为80nm；所述每层电子阻挡材料层的厚度为4nm；所述电子传输层材料为TiO，厚度为100nm；所述阴极为Al，厚度为50nm。
实施例4
一种量子点发光二极管，从下至上依次包括层叠设置的衬底、阳极、空穴注入层、功能层、量子点发光层、电子传输层和阴极，所述功能层包括交替层叠设置的5层空穴传输层和5层电子传输层，所述功能层的最底层为空穴传输层且靠近阳极设置，所述功能层的最顶层为电子阻挡材料层且靠近量子点发光层设置，沿阳极至阴极的方向，所述电子阻挡材料层的材料依次为PVK、掺杂有1.5wt.％Li-TFSI的PVK、掺杂有3wt.％Li-TFSI的PVK、4.5wt.％Li-TFSI的PVK以及6wt.％Li-TFSI的PVK；所述阳极为ITO，厚度为100nm；所述空穴注入层材料为PEDOT:PSS，厚度为40nm；所述空穴传输层材料为Poly-TPD，每层空穴传输层的厚度为10nm；所述量子点发光层的材料为CdZnS/CdZnSe/ZnS，厚度为120nm；所述每层电子阻挡材料层的厚度为4nm；所述电子传输层材料为AlZnO，厚度为100nm；所述阴极为Al，厚度为50nm。
实施例5
一种量子点发光二极管，从下至上依次包括层叠设置的衬底、阳极、空穴注入层、功能层、量子点发光层、电子传输层和阴极，所述功能层包括交替层叠设置的5层空穴传输层和5层电子传输层，所述功能层的最底层为空穴传输层且靠近阳极设置，所述功能层的最顶层为电子阻挡材料层且靠近量子点发光层设置，沿阳极至阴极的方向，所述电子阻挡材料层的材料依次为TFB、掺杂有1.5wt.％Li-TFSI的TFB、掺杂有3wt.％Li-TFSI的TFB、4.5wt.％Li-TFSI的TFB以及6wt.％Li-TFSI的TFB；所述阳极为ITO，厚度为100nm；所述空穴注入层材料为PEDOT:PSS，厚度为40nm；所述空穴传输层材料为TCTA，每层空穴传输层厚度为20nm；所述量子点发光层的材料为CdZnS/CdZnSe/ZnS，厚度为30nm；所述每层电子阻挡材料层的厚度为4nm；所述电子传输层的材料为TPBI，厚度为100nm；所述阴极为Al，厚度为50nm。
实施例6
一种量子点发光二极管，从下至上依次包括层叠设置的衬底、阳极、空穴注入层、功能层、量子点发光层、电子传输层和阴极，所述功能层包括交替层叠设置的5层空穴传输层和5层电子传输层，所述功能层的最底层为空穴传输层且靠近阳极设置，所述功能层的最顶层为电子阻挡材料层且靠近量子点发光层设置，沿阳极至阴极的方向，所述电子阻挡材料层的材料依次为TCTA、掺杂有1.5wt.％MoO3的TCTA、掺杂有3wt.％MoO3的TCTA、4.5wt.％MoO3的TCTA以及6wt.％MoO3的TCTA；所述阳极为ITO，厚度为100nm；所述空穴注入层材料为PEDOT:PSS，厚度为40nm；所述空穴传输层材料为TFB，每层空穴传输层的厚度为10nm；所述量子点发光层的材料为CdZnS/CdZnSe/ZnS，且厚度为110nm；所述每层电子阻挡材料层的厚度为4nm；所述电子传输层的材料为ZnO，厚度为100nm；所述阴极为Al，厚度为50nm。
综上所述，本发明提供的量子点发光二极管包括阴极、阳极以及设置在阴极和阳极之间的量子点发光层，所述阳极和量子点发光层之间设置有功能层，所述功能层包括n层层叠设置的功能结构单元，所述功能结构单元由层叠设置的空穴传输层和电子阻挡材料层组成，所述功能结构单元中的空穴传输层靠近阳极设置，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层靠近量子点发光层设置，所述n为大于等于2的整数，且所述n层功能结构单元中的相邻两层功能结构单元中，靠近量子点发光层的电子阻挡材料层材料的HOMO能级绝对值大于靠近阳极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级绝对值。本发明量子点发光二极管通过所述功能层的设置能够提升空穴传输至量子点发光层的传输速率，从而平衡电子和空穴的注入速率，以提高载流子在量子点层中的复合效率，进而提高量子点发光二极管的发光效率、稳定性和使用寿命。
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，包括阴极、阳极以及设置在阴极和阳极之间的量子点发光层，其特征在于，所述阳极和量子点发光层之间设置有功能层，所述功能层包括n层层叠设置的功能结构单元，所述功能结构单元由层叠设置的空穴传输层和电子阻挡材料层组成，所述功能结构单元中的空穴传输层靠近阳极设置，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层靠近量子点发光层设置，所述n为大于等于2的整数，所述电子阻挡材料层材料的最大HOMO能级绝对值小于量子点发光层材料的HOMO能级绝对值，且所述n层功能结构单元中的相邻两层功能结构单元中，靠近量子点发光层的电子阻挡材料层材料的HOMO能级绝对值大于靠近阳极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级绝对值。
2.根据权利要求1所述的量子点发光二级管，其特征在于，所述电子阻挡材料层的材料选自PVK、Poly-TPD、NPB、TCTA、TAPC、CBP、TFB和DNA中的一种或多种；
或所述电子阻挡材料层的材料选自化合物掺杂的PVK、Poly-TPD、NPB、TCTA、TAPC、CBP、TFB和DNA中的一种或多种，所述化合物选自Li-TFSI、NiO、CuSCN、MoO3、CuO、V2O5或CuS中的一种。
3.根据权利要求1所述的量子点发光二级管，其特征在于，所述电子阻挡材料层的HOMO能级为-5.0～-8.0eV。
4.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，2≤n≤10。
5.根据权利要求1所述的量子点发光二级管，其特征在于，相邻电子阻挡材料层的HOMO能级差为-0.1～-0.5eV。
6.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述功能层中至少包括1层功能结构单元，其中，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层中的LUMO能级绝对值小于所述空穴传输层的LUMO能级绝对值。
7.根据权利要求6所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述空穴传输层的LUMO能级为-2.0～-3.0eV。
8.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述每层电子阻挡材料层的厚度为2-5nm。
9.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述每层空穴传输层的厚度为10-100nm。
10.一种量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供基板；
在所述基板上制备功能层，所述功能层包括n层层叠设置的功能结构单元，所述功能结构单元由层叠设置的空穴传输层和电子阻挡材料层组成，所述功能结构单元中的空穴传输层靠近阳极设置，所述功能结构单元中的电子阻挡材料层靠近量子点发光层设置，所述n为大于等于2的整数，且所述n层功能结构单元中的相邻两层功能结构单元中，靠近量子点发光层的电子阻挡材料层材料的HOMO能级绝对值大于靠近阳极的电子阻挡材料层材料的HOMO能级绝对值。
CN201811647838.4A 2018-12-29 2018-12-29 一种量子点发光二极管及其制备方法 Active CN111384280B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811647838.4A CN111384280B (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种量子点发光二极管及其制备方法
PCT/CN2019/104010 WO2020134161A1 (zh) 2018-12-29 2019-09-02 一种量子点发光二极管及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811647838.4A CN111384280B (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种量子点发光二极管及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111384280A CN111384280A (zh) 2020-07-07
CN111384280B true CN111384280B (zh) 2021-05-18

Family

ID=71129608

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811647838.4A Active CN111384280B (zh) 2018-12-29 2018-12-29 一种量子点发光二极管及其制备方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN111384280B (zh)
WO (1) WO2020134161A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112687821B (zh) * 2021-01-20 2022-03-25 福州大学 一种量子点智慧照明qled器件及其制备方法
CN113964277A (zh) * 2021-10-19 2022-01-21 北京京东方技术开发有限公司 一种量子点发光器件和显示装置
CN114335373A (zh) * 2021-12-31 2022-04-12 合肥福纳科技有限公司 一种量子点发光二极管及其制备方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06314594A (ja) * 1992-12-18 1994-11-08 Ricoh Co Ltd 複数のキャリヤー注入層を有する有機薄膜ｅｌ素子
CN1457105A (zh) * 2002-04-03 2003-11-19 清华大学 一种有机电致发光器件
CN101679858A (zh) * 2007-06-20 2010-03-24 伊斯曼柯达公司 具有双重激发子阻挡层的磷光oled
CN103715360A (zh) * 2013-12-23 2014-04-09 京东方科技集团股份有限公司 有机电致发光器件、显示装置
CN105244451A (zh) * 2015-10-16 2016-01-13 Tcl集团股份有限公司 一种具有混合htl的量子点发光二极管及其制备方法
CN106654027A (zh) * 2016-11-22 2017-05-10 纳晶科技股份有限公司 量子点电致发光器件、具有其的显示装置与照明装置
CN106887444A (zh) * 2015-12-15 2017-06-23 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 有机发光显示器件及显示装置
CN107104193A (zh) * 2017-05-03 2017-08-29 上海大学 具有多层周期掺杂结构的复合空穴传输层、led器件结构、应用和制备方法
CN107833976A (zh) * 2017-10-24 2018-03-23 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 Qled器件的制作方法及qled器件
KR20180068530A (ko) * 2016-12-14 2018-06-22 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 소자 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치
CN108550614A (zh) * 2018-05-31 2018-09-18 上海天马有机发光显示技术有限公司 有机发光显示面板及其显示装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100922757B1 (ko) * 2008-02-19 2009-10-21 삼성모바일디스플레이주식회사 수명을 향상시킨 유기 발광 소자
KR102146367B1 (ko) * 2014-03-06 2020-08-21 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 장치
CN105206715B (zh) * 2015-09-16 2019-09-17 Tcl集团股份有限公司 一种激子限域结构的qled及其制备方法
CN109103341B (zh) * 2018-08-23 2020-08-28 京东方科技集团股份有限公司 电致发光器件、照明面板及车用灯具组

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06314594A (ja) * 1992-12-18 1994-11-08 Ricoh Co Ltd 複数のキャリヤー注入層を有する有機薄膜ｅｌ素子
CN1457105A (zh) * 2002-04-03 2003-11-19 清华大学 一种有机电致发光器件
CN101679858A (zh) * 2007-06-20 2010-03-24 伊斯曼柯达公司 具有双重激发子阻挡层的磷光oled
CN103715360A (zh) * 2013-12-23 2014-04-09 京东方科技集团股份有限公司 有机电致发光器件、显示装置
CN105244451A (zh) * 2015-10-16 2016-01-13 Tcl集团股份有限公司 一种具有混合htl的量子点发光二极管及其制备方法
CN106887444A (zh) * 2015-12-15 2017-06-23 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 有机发光显示器件及显示装置
CN106654027A (zh) * 2016-11-22 2017-05-10 纳晶科技股份有限公司 量子点电致发光器件、具有其的显示装置与照明装置
KR20180068530A (ko) * 2016-12-14 2018-06-22 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 소자 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치
CN107104193A (zh) * 2017-05-03 2017-08-29 上海大学 具有多层周期掺杂结构的复合空穴传输层、led器件结构、应用和制备方法
CN107833976A (zh) * 2017-10-24 2018-03-23 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 Qled器件的制作方法及qled器件
CN108550614A (zh) * 2018-05-31 2018-09-18 上海天马有机发光显示技术有限公司 有机发光显示面板及其显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020134161A1 (zh) 2020-07-02
CN111384280A (zh) 2020-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111384279B (zh) 一种量子点发光二极管
CN111384280B (zh) 一种量子点发光二极管及其制备方法
CN105304829B (zh) 一种双面发光量子点发光二极管及其制备方法
CN105280829A (zh) Qled及其制备方法
CN111384274B (zh) 一种量子点发光二极管及其制备方法
CN105206715A (zh) 一种激子限域结构的qled及其制备方法
CN110416421B (zh) 一种量子点薄膜及量子点发光二极管
US11502265B2 (en) Quantum dot white light diode
CN112614956A (zh) 倒置qled器件、显示装置及制备方法
CN110943173B (zh) 一种量子点白光二极管
CN109980105B (zh) 一种qled器件
CN111200066B (zh) 一种量子点发光二极管及其制备方法
CN113130833A (zh) 一种量子点发光二极管及其制备方法
CN111490172B (zh) 发光器件
CN110970567B (zh) 一种量子点发光二极管
CN110943174B (zh) 一种量子点白光二极管
CN110544746B (zh) 发光二极管及其制备方法
CN110970568B (zh) 一种量子点发光二极管
CN110943172B (zh) 一种量子点白光二极管
CN113258010B (zh) 发光器件及其制作方法
US20210013437A1 (en) Quantum dot light-emitting diode
WO2023040829A1 (zh) 量子点发光器件及其制备方法、显示装置
CN116033812A (zh) 一种薄膜的制备方法及制得的薄膜、光电器件
CN115312669A (zh) 一种量子点电致发光器件
CN117939908A (zh) 一种光电器件及其制备方法、显示装置

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
CB02 Change of applicant information

Address after: 516006 TCL technology building, No.17, Huifeng Third Road, Zhongkai high tech Zone, Huizhou City, Guangdong Province

Applicant after: TCL Technology Group Co.,Ltd.

Address before: 516006 Guangdong province Huizhou Zhongkai hi tech Development Zone No. nineteen District

Applicant before: TCL RESEARCH AMERICA Inc.

CB02 Change of applicant information
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant