CN112397673B - 量子点发光二极管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种量子点发光二极管,包括相对设置的阴极和阳极,在所述阴极和所述阳极之间设置的量子点发光层,以及在所述阴极和所述量子点发光层之间设置的电子传输叠层,所述电子传输叠层包括邻近所述阴极设置的In2S3纳米材料层,以及设置在所述In2S3纳米材料层和所述量子点发光层之间的PVP层。所述电子传输叠层有效的阻挡空穴(PVP禁带宽,可以阻挡空穴)和降低激子在电子传输层的复合,从而提高量子点发光二极管器件的发光效率,提高QLEDs性能。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域,尤其涉及一种量子点发光二极管及其制备方法。
背景技术
半导体量子点(QDs)具有量子尺寸效应,因此可以通过调控量子点的大小来实现所需要的特定波长的发光,其中,CdSe QDs的发光波长调谐范围可以从蓝光一直到红光。在传统的无机电致发光器件中,电子和空穴分别从阴极和阳极注入,然后在发光层复合形成激子发光。宽禁带半导体中导带电子可以在高电场下加速获得足够高的能量撞击QDs使其发光。
金属硫化物是金属离子与硫离子结合而成的一类化合物,尤其是过渡金属的硫化物更是重要的现代无机材料,作为极为重要的无机半导体材料,其优良的各种性能是不容被忽视的。硫系半导体材料已经在太阳能电池、催化剂、导电涂料、电极、传感器和热电制冷材料等领域被广泛应用。In2S3是一种n型导电的禁带宽度在2.0-2.3eV的半导体材料,且具有较高的电子迁移率,这些特点决定了In2S3可成为合适的电子传输层材料。与此同时,In2S3是Ⅲ-Ⅵ族半导体材料,具有三种晶体结构,分别为立方晶系In2S3、四方晶系In2S3和三方晶系In2S3。此外,In2S3化学性质稳定、资源丰富、价格便宜。但是,由于,In2S3禁带宽度较窄、导带高,单独作为电子传输层材料会导致电子难以注入,电子传输能力不足。
发明内容
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,旨在解决现有量子点发光二极管中In2S3单独作为电子传输层材料时电子难以注入,电子传输能力不足的的问题。
为实现上述发明目的,本发明采用的技术方案如下:
本发明提供一种量子点发光二极管,包括相对设置的阴极和阳极,在所述阴极和所述阳极之间设置的量子点发光层,以及在所述阴极和所述量子点发光层之间设置的电子传输叠层,所述电子传输叠层包括邻近所述阴极设置的In2S3纳米材料层,以及设置在所述In2S3纳米材料层和所述量子点发光层之间的PVP层。
以及,一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
提供基板、In2S3前驱体溶液和PVP溶液;
在所述基板表面沉积所述In2S3前驱体溶液后,进行第一次退火处理,制备In2S3纳米材料层;在所述In2S3纳米材料层表面沉积所述PVP溶液,进行第二次退火处理,制备PVP层,获得In2S3纳米材料层和PVP层的电子传输叠层。
本发明提供的量子点发光二极管,设置有聚乙烯吡咯烷酮(下文简写为PVP)层和In2S3纳米材料层形成的电子传输叠层。In2S3纳米材料具有较高的电子迁移率,但它存在表面缺陷较多和空间分布不均的缺点,不利于电子的注入和传输。PVP是一种环境友好的非共轭聚合物(离子型高分子化合物),其化学结构简单,具有很好的结构稳定性;而且由于PVP具有很好的电导性,因此可以作为阴极界面层。PVP作为阴极界面层,能够在阴极与量子点发光层之间形成界面偶极层,降低阴极的功函数,拉平阴极与量子点发光层之间的能级差,降低电子注入势垒,减少接触电阻,从而促进了电子的传输。本发明在阴极和量子点发光层之间设置叠层结构,结合In2S3纳米材料层与PVP层的各自优点,很好地利用了In2S3的高电子迁移率以及PVP能够减小发光层与电极之间的能级势垒的优势,形成欧姆接触以有效的传输电荷。In2S3/PVP叠层结构间会产生很好的接触,随后会提供合适的电子传输通道进而达到良好的电子传输和电子注入,也有效的阻挡空穴(PVP禁带宽,可以阻挡空穴)和降低激子在电子传输层的复合,从而提高量子点发光二极管器件的发光效率,提高QLEDs性能。
本发明提供的量子点发光二极管的制备方法,将In2S3前驱体溶液和PVP溶依次沉积在基板表面后进行退火处理,制备In2S3/PVP的电子传输叠层。得到的电子传输叠层有效的阻挡空穴(PVP禁带宽,可以阻挡空穴)和降低激子在电子传输层的复合,从而提高量子点发光二极管器件的发光效率,提高QLEDs性能。此外,该方法只需在常规的量子点发光二极管的制备方法基础上,变更电子传输层的材料即可,操作简单,且工艺成熟可靠。
附图说明
图1是本发明实施例提供的量子点发光二极管的制备工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。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。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,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”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
本发明实施例提供了一种量子点发光二极管,包括相对设置的阴极和阳极,在所述阴极和所述阳极之间设置的量子点发光层,以及在所述阴极和所述量子点发光层之间设置的电子传输叠层,所述电子传输叠层包括邻近所述阴极设置的In2S3纳米材料层,以及设置在所述In2S3纳米材料层和所述量子点发光层之间的PVP层。
本发明实施例提供的量子点发光二极管,设置有聚乙烯吡咯烷酮(下文简写为PVP)层和In2S3纳米材料层形成的电子传输叠层。In2S3纳米材料具有较高的电子迁移率,但它存在表面缺陷较多和空间分布不均的缺点,不利于电子的注入和传输。PVP是一种环境友好的非共轭聚合物(离子型高分子化合物),其化学结构简单,具有很好的结构稳定性;而且由于PVP具有很好的电导性,因此可以作为阴极界面层。PVP作为阴极界面层,能够在阴极与量子点发光层之间形成界面偶极层,降低阴极的功函数,拉平阴极与量子点发光层之间的能级差,降低电子注入势垒,减少接触电阻,从而促进了电子的传输。本发明在阴极和量子点发光层之间设置叠层结构,结合In2S3纳米材料层与PVP层的各自优点,很好地利用了In2S3的高电子迁移率以及PVP能够减小发光层与电极之间的能级势垒的优势,形成欧姆接触以有效的传输电荷。In2S3/PVP叠层结构间会产生很好的接触,随后会提供合适的电子传输通道进而达到良好的电子传输和电子注入,也有效的阻挡空穴(PVP禁带宽,可以阻挡空穴)和降低激子在电子传输层的复合,从而提高量子点发光二极管器件的发光效率,提高QLEDs性能。
值得注意的是,本发明实施例为了能够有效阻挡空穴的注入,禁带宽的所述PVP层设置在邻近量子点发光层的一侧,从而可以有效阻挡空穴注入到In2S3纳米材料层,降低激子在电子传输层的复合。
在一些优选实施例中,所述电子传输叠层的厚度为20nm~60nm。当所述电子传输叠层的厚度在此范围时,能够有效的阻挡空穴和降低激子在电子传输层的复合,从而提高量子点发光二极管器件的发光效率,提高QLEDs性能。
具体的,本发明实施例所述量子点发光二极管分正型结构和反型结构。
在一种实施方式中,正型结构量子点发光二极管包括相对设置的阳极和阴极,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输叠层,且所述阳极设置在衬底上。进一步的,在所述阴极和所述电子传输叠层之间还可以设置电子注入层,所述阴极和所述量子点发光层之间还可以设置空穴阻挡层等电子功能层;在所述阳极和所述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。在一些正型结构器件的实施例中,所述量子点发光二极管包括衬底,设置在所述衬底表面的阳极,设置在阳极表面的所述空穴注入层,设置在所述空穴注入层表面的空穴传输层,设置在所述空穴传输层表面的量子点发光层,设置在量子点发光层表面的电子传输叠层和设置在电子传输叠层表面的阴极。
在一种实施方式中,正型结构量子点发光二极管包括相对设置的阳极和阴极,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输叠层,且所述阴极设置在衬底上。进一步的,在所述阴极和所述电子传输叠层之间还可以设置电子注入层,所述阴极和所述量子点发光层之间还可以设置空穴阻挡层等电子功能层;在所述阳极和所述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。在一些反型结构器件的实施例中,所述量子点发光二极管包括衬底,设置在所述衬底表面的阴极,设置在阴极表面的所述电子传输叠层,设置在所述电子传输叠层表面的量子点发光层,设置在所述量子点发光层表面的空穴传输层,设置在空穴传输层表面的空穴注入层和设置在空穴注入层表面的阳极。
具体的,所述阳极的选择没有严格的限定,当所述阳极作为底电极时,阳极可以选择ITO,但不限于此;当所述阳极作为顶电极时,阳极可以选择金属银、金属铝、纳米银线、纳米铜线,但不限于此。特别的,阳极为纳米银线、纳米铜线时,具有较小的电阻,更有利于载流子的顺利注入。所述阳极的厚度为15nm~30nm。
所述量子点发光层的材料可以按照常规的量子点类型,选择常规的量子点材料。如所述量子点发光层的量子点可以为红色量子点、绿色量子点、蓝色量子点、黄色量子点中的一种。量子点材料中可以含镉,也可以不含镉。具体的,所述量子点材料可以选自CdS、CdSe、CdTe、ZnSe、ZnTe、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InSb、AlAs、AlP、CuInS、CuInSe的半导体纳米晶,以及上述材料形成的核壳结构量子点或合金结构量子点中的至少一种。上述量子点材料形成的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。所述量子点发光层的厚度为20~60nm。
所述阴极的选择可以采用常规的阴极材料,当所述阴极为顶电极时,可以为金属银或者金属铝,也可以为纳米Ag线或者纳米Cu线,上述材料具有较小的电阻使得载流子能顺利的注入;当所述阴极为底电极时,阴极可以为ITO电极,但不限于此。
所述空穴传输层的材料可采用本领域常规的空穴传输材料制成,可以为TFB、PVK、Poly-TPD、TCTA、PEDOT:PSS、CBP中的一种,但不限于此。
在一些实施例中,所述量子点发光二极管还可以包括封装层。所述封装层可以设置在顶电极(远离衬底的电极)表面,也可以设置在整个量子点发光二极管表面。
本发明实施例提供的量子点发光二极管,可以通过下述方法制备获得。
以及,如图1所示,本发明实施例提供了一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
S01.提供基板、In2S3前驱体溶液和PVP溶液;
S02.在所述基板表面沉积所述In2S3前驱体溶液后,进行退火处理,制备In2S3纳米材料层;在所述In2S3纳米材料层表面沉积所述PVP溶液,进行退火处理,制备PVP层,获得In2S3纳米材料层和PVP层的电子传输叠层;或
在所述基板表面沉积所述PVP溶液后,进行退火处理,制备PVP层;在所述PVP层表面沉积所述In2S3前驱体溶液,进行退火处理,制备In2S3纳米材料层,获得In2S3纳米材料层和PVP层的电子传输叠层。
本发明实施例提供的量子点发光二极管的制备方法,将In2S3前驱体溶液和PVP溶依次沉积在基板表面后进行退火处理,制备In2S3/PVP的电子传输叠层。得到的电子传输叠层有效的阻挡空穴(PVP禁带宽,可以阻挡空穴)和降低激子在电子传输层的复合,从而提高量子点发光二极管器件的发光效率,提高QLEDs性能。此外,该方法只需在常规的量子点发光二极管的制备方法基础上,变更电子传输层的材料即可,操作简单,且工艺成熟可靠。
具体的,上述步骤S01中,对于反型结构量子点发光二极管而言,设置在衬底上的底电极为阴极,即所述基板至少含有阴极基板。在本发明的一些实施方式中,所述基板为衬底上设置阴极的阴极基板。在本发明的又一些实施方式中,所述基板还可以为在衬底上设置阴极、在阴极表面设置电子注入层的叠层基板。应当理解的是,本发明并不限于上述实施方式的结构。
对于正型结构量子点发光二极管而言,设置在衬底上的底电极为阳极,即所述基板至少含有阳极基板。在本发明的一些实施方式中,所述基板为在衬底上设置阳极、在阳极表面设置量子点发光层的叠层基板。在本发明的又一些实施方式中,所述基板为在衬底上设置阳极、在阳极表面设置空穴传输层、在空穴注入层表面设置量子点发光层的叠层基板。当然,所述阳极和所述空穴传输层之间,还可以设置其他空穴功能层,如空穴注入层。应当理解的是,本发明并不限于上述实施方式的结构。
本发明实施例提供的量子点发光二极管的制备方法,在所述阳极基板或所述阴极基板表面制备功能层之前,优选将所述阳极基板或所述阴极基板进行预处理。在优选实施例中,所述预处理的步骤包括:将所述阳极基板或所述阴极基板用清洁剂清洗,初步去除表面存在的污渍,随后依次在去离子水、丙酮、无水乙醇、去离子水中分别超声清洗10~30min,优选20min,以除去表面存在的杂质;最后用高纯氮气吹干,即可得到所述阳极基板或所述阴极基板表面。
在一些实施例中,所述In2S3前驱体溶液的制备方法为:提供铟盐和硫源,将所述铟盐溶于有机溶剂中,制备铟盐溶液;在所述铟盐溶液中加入硫源,在不高于所述有机溶剂的沸点温度条件下混合反应,制备In2S3前驱体溶液。
其中,用于制备In2S3前驱体溶液的铟盐和硫源,其中,所述铟盐选自能够溶解在有机溶剂中,且在该有机溶剂环境中,铟盐中的铟离子能够与所述硫源中的硫发生反应,生长成纳米晶粒的金属盐。具体的,所述铟盐优选醋酸铟、硝酸铟、氯化铟、硫酸铟中的至少一种,但不限于此;所述硫源优选硫化钠、硫化钾、硫脲、硫化胺中的至少一种,但不限于此。
将所述铟盐溶于有机溶剂中,制备铟盐溶液,所述有机溶剂优选为有机醇溶剂。所述有机醇溶剂不仅对上述列举的所述铟盐具有较好的溶解性,而且,其作为反应介质较为温和,为金属盐离子和硫反应生长成纳米晶粒提供了良好的反应环境。优选的,所述有机溶剂选自甲醇、异丙醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇中的至少一种,但不限于此。
具体的,将所述铟盐溶于有机溶剂中,可以通过恒温搅拌促进金属盐的溶解,制备铟盐溶液。优选的,所述恒温搅拌在温度为60℃~90℃的条件下进行。该温度通常能够防止溶解金属盐的有机溶剂的挥发,而且,还能够促进铟盐的快速溶解。
本发明实施例中,制备铟盐溶液的步骤中,所述铟盐溶液中的铟盐浓度为0.2mol/L~1.0mol/L。
进一步的,在所述铟盐溶液中加入硫源,该步骤中,优选按照S与铟离子的摩尔比为2.8~3.2:2的比例,在所述混合溶液中加入硫源,可以得到晶型较好的In2S3纳米材料,便于后续得到紧实致密的In2S3纳米材料层,且薄膜表面颗粒分布均匀。当S的摩尔量与铟离子摩尔量之比小于2.8:2,铟盐过量,不能完全反应,残留在薄膜中的铟盐影响薄膜作为电子传输层的性能。当S的摩尔量与铟离子摩尔量之比大于3.2:2时,硫盐过量,多余的硫盐在后续步骤中不易除去。
本发明实施例中,将加入硫源后的混合溶液在不高于所述有机溶剂的沸点温度条件下混合反应,制备前驱体溶液。所述混合反应优选通过恒温搅拌实现。具体优选的,所述混合反应在温度为60℃~80℃的条件下进行,且反应时间为2h~4h。
本发明实施例中,PVP溶液为将PVP溶解在有机溶剂中形成的溶液。具体的,由于PVP结构中含有一定的羟基,因此,可以溶解在包括但不限于甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇和丁醇的溶剂中,形成PVP溶液。优选的,所述PVP溶液的浓度为1mg/ml~2mg/ml。若所述PVP溶液的浓度太低,制备的PVP层太薄不能很好的覆盖在In2S3层上;若所述PVP溶液的浓度太高,制备的PVP层太厚,PVP本身的电子迁移率较差,影响到器件性能。
上述步骤S02中,根据量子点发光二极管的类型,在所述基板上形成In2S3前驱体溶液、PVP层,制备In2S3纳米材料层和PVP层的电子传输叠层。
在一些实施例中,所述量子点发光二极管为反型量子点发光二极管。此时,所述基板为阴极基板。在所述基板表面沉积所述In2S3前驱体溶液后,进行退火处理,制备In2S3纳米材料层;在所述In2S3纳米材料层表面沉积所述PVP溶液,进行退火处理,制备PVP层,获得In2S3纳米材料层和PVP层的电子传输叠层。
在一些实施例中,所述量子点发光二极管为正型量子点发光二极管。此时,所述基板为至少在衬底上设置阳极、在阳极表面设置量子点发光层的叠层基板。在一些实施例中,所述基板为在衬底上设置阳极、在阳极表面设置空穴传输层、在空穴注入层表面设置量子点发光层的叠层基板。此时,在所述基板表面沉积所述PVP溶液后,进行退火处理,制备PVP层;在所述PVP层表面沉积所述In2S3前驱体溶液,进行退火处理,制备In2S3纳米材料层,获得In2S3纳米材料层和PVP层的电子传输叠层。
在所述基板表面沉积所述前驱体溶液或PVP溶液,可以采用常规的溶液加工法实现,包括但不限于旋涂、喷墨打印等方式。本发明实施例可以通过调节溶液的浓度、打印或旋涂速度和沉积时间来控制膜厚。
在优选实施例中,制备In2S3纳米材料层的步骤中,所述第一次退火处理在温度为250℃~300℃的条件下进行,从而去除前驱体溶液中的溶剂,同时提高In2S3纳米颗粒的结晶性能。
在优选实施例中,制备PVP层的步骤中,所述第二次退火处理在温度为100℃~120℃的条件下进行,从而去除PVP溶液中的溶剂,提高膜层的致密性。
本发明实施例中的所述退火处理,可以在空气中进行,也可以在惰性气氛下进行。
本发明实施例除阳极和阴极外的各功能层(包括但不限于空穴注入层、电子传输层、空穴阻挡层、电子阻挡层)的制备可以采用常规的溶液加工法制备,包括但不限于喷墨打印、旋涂。同样的,可以通过调节溶液的浓度、打印或旋涂速度和沉积时间来控制各层膜厚;并在沉积完溶液后进行热退火处理。
在一些实施例中,还包括对得到的QLED器件进行封装处理。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。
下面结合具体实施例和对比例进行说明。
实施例1
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
提供阴极基板、氯化铟、乙醇、硫化钠、PVP;
将适量的氯化铟加入到50ml乙醇中形成总浓度为0.5M的溶液;在温度为70℃条件下下搅拌溶解;按S2-与In3+的摩尔比为3:2的比例加入硫化钠溶解于10ml乙醇的溶液,继续在温度为70℃条件下搅拌4h得到均匀的溶液;将适量PVP溶解在乙醇中,形成1.5mg/ml的PVP溶液。
在处理过的基板上,将前驱体溶液进行旋涂并在250℃条件下退火;将PVP溶液滴到基片,旋涂100℃退火成膜,形成In2S3/PVP叠层结构;
在所述In2S3/PVP叠层结构上沉积量子点发光层,在量子点发光层上沉积空穴传输层,在空穴传输层上蒸镀阳极。
实施例2
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
提供阴极基板、硝酸铟、甲醇、硫化钾、PVP;
将适量的硝酸铟加入到50ml甲醇中形成总浓度为0.5M的溶液;在温度为60℃条件下下搅拌溶解;按S2-与In3+的摩尔比为3:2的比例加入硫化钾溶解于10ml乙醇的溶液,继续在温度为60℃条件下搅拌4h得到均匀的溶液;将适量PVP溶解在乙醇中,形成1.5mg/ml的PVP溶液。
在处理过的基板上,将前驱体溶液进行旋涂并在250℃条件下退火;将PVP溶液滴到基片,旋涂100℃退火成膜,形成In2S3/PVP叠层结构;
在所述In2S3/PVP叠层结构上沉积量子点发光层,在量子点发光层上沉积空穴传输层,在空穴传输层上蒸镀阳极。
实施例3
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
提供阴极基板、硫酸铟、丙醇、硫脲、PVP;
将适量的硫酸铟加入到50ml丙醇中形成总浓度为0.5M的溶液;在温度为80℃条件下搅拌溶解;按S2-与In3+的摩尔比为3:2的比例加入硫脲溶解于10ml丙醇的溶液,继续在温度为80℃条件下搅拌4h得到均匀的溶液;将适量PVP溶解在乙醇中,形成1.5mg/ml的PVP溶液。
在处理过的基板上,将前驱体溶液进行旋涂并在250℃条件下退火;将PVP溶液滴到基片,旋涂100℃退火成膜,形成In2S3/PVP叠层结构;
在所述In2S3/PVP叠层结构上沉积量子点发光层,在量子点发光层上沉积空穴传输层,在空穴传输层上蒸镀阳极。
对比例1
一种量子点发光二极管,包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构,设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层,设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子传输层,设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层,且所述阴极设置在衬底上。其中,衬底的材料为玻璃片,阳极的材料为ITO基板,空穴传输层的材料TFB,电子传输层的材料为未掺杂的In2S3纳米材料或商业In2S3纳米材料,阴极的材料为Al。
对实施例1-3、对比例1中制备得到的电子传输薄膜和量子点发光二极管进行性能测试,测试指标和测试方法如下:
(1)电子迁移率:测试电子传输薄膜的电流密度(J)-电压(V),绘制曲线关系图,对关系图中空间电荷限制电流(SCLC)区的进行拟合,然后根据著名的Child’slaw公式计算电子迁移率:
J=(9/8)εrε0μeV2/d3
其中,J表示电流密度,单位mAcm-2;εr表示相对介电常数,ε0表示真空介电常数;μe表示电子迁移率,单位cm2V-1s-1;V表示驱动电压,单位V;d表示膜厚度,单位m。
(2)电阻率:采用同一电阻率测试仪器测定电子传输薄膜电阻率。
(3)外量子效率(EQE):采用EQE光学测试仪器测定。
注:电子迁移率和电阻率测试为单层薄膜结构器件,即:阴极/电子传输薄膜/阳极。外量子效率测试的是QLED器件的外量子效率,即:阳极/空穴传输薄膜/量子点/电子传输薄膜/阴极,或者阴极/电子传输薄膜/量子点/空穴传输薄膜/阳极。
测试结果如下表1所示:
表1
从上表1可见,本发明实施例1-3提供的In2S3纳米材料层和PVP层的电子传输叠层,电阻率电子迁移率明显高于对比例1中In2S3纳米材料制成的电子传输薄膜的电阻率,而电子迁移率明显高于对比例1中In2S3纳米材料制成的电子传输薄膜。
本发明实施例1-3提供的量子点发光二极管(In2S3纳米材料层和PVP层的电子传输叠层)的外量子效率,明显高于对比例1中电子传输层材料为In2S3纳米材料的量子点发光二极管的外量子效率,说明实施例得到的量子点发光二极管具有更好的发光效率。
值得注意的是,本发明提供的具体实施例均以蓝光量子点CdXZn1-XS/InS作为发光层材料,是基于蓝光发光体系是使用较多的体系(此外基于蓝光量子点的发光二极管的制作相对较难,因此更具参考价值),并不代表本发明仅用于蓝光发光体系。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供基板、In2S3前驱体溶液和PVP溶液;
在所述基板表面沉积所述In2S3前驱体溶液后,进行退火处理,制备In2S3纳米材料层;在所述In2S3纳米材料层表面沉积所述PVP溶液,进行退火处理,制备PVP层,获得In2S3纳米材料层和PVP层的电子传输叠层;或
在所述基板表面沉积所述PVP溶液后,进行退火处理,制备PVP层;在所述PVP层表面沉积所述In2S3前驱体溶液,进行退火处理,制备In2S3纳米材料层,获得In2S3纳米材料层和PVP层的电子传输叠层。
2.如权利要求1所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,所述PVP溶液的浓度为1mg/ml~2mg/ml。
3.如权利要求1所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,所述In2S3前驱体溶液的制备方法为:提供铟盐和硫源,将所述铟盐溶于有机溶剂中,制备铟盐溶液;在所述铟盐溶液中加入硫源,在不高于所述有机溶剂的沸点温度条件下混合反应,制备In2S3前驱体溶液。
4.如权利要求3所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,制备铟盐溶液的步骤中,铟盐的浓度为0.2mol/L~1.0mol/L。
5.如权利要求4所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,在所述铟盐溶液中加入硫源的步骤中,按照S与铟离子的摩尔比为2.8~3.2:2的比例,在所述铟盐溶液中加入硫源。
6.如权利要求3-5任一项所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,所述铟盐选自醋酸铟、硝酸铟、氯化铟、硫酸铟中的至少一种;和/或
所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇中的至少一种;和/或
所述硫源选自硫化钠、硫化钾、硫脲、硫化胺中的至少一种。
7.如权利要求1至5任一项所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,制备In2S3纳米材料层的步骤中,所述退火处理在温度为250℃~300℃的条件下进行。
8.如权利要求7所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,制备PVP层的步骤中,所述退火处理在温度为100℃~120℃的条件下进行。
9.一种如权利要求1-8任一项所述的量子点发光二极管的制备方法制备得到的量子点发光二极管,其特征在于,包括相对设置的阴极和阳极,在所述阴极和所述阳极之间设置的量子点发光层,以及在所述阴极和所述量子点发光层之间设置的电子传输叠层,所述电子传输叠层包括邻近所述阴极设置的In2S3纳米材料层,以及设置在所述In2S3纳米材料层和所述量子点发光层之间的PVP层。
10.如权利要求9所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述电子传输叠层的厚度为20nm~60nm。
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Citations (4)
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CN106374051A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-02-01 | Tcl集团股份有限公司 | 一种qled、制备方法及发光装置 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102047098A (zh) * | 2008-04-03 | 2011-05-04 | Qd视光有限公司 | 包括量子点的发光器件 |
JP2018043501A (ja) * | 2016-09-16 | 2018-03-22 | 大日本印刷株式会社 | 太陽電池モジュール用のガラス基板保護フィルム及びそれを用いてなる薄膜型の太陽電池モジュール |
CN106374051A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-02-01 | Tcl集团股份有限公司 | 一种qled、制备方法及发光装置 |
CN109216560A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-15 | 重庆大学 | 一种具有硫化铟薄膜的无机钙钛矿太阳能电池制备方法及其产品 |
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