CN112635685A - 一种基于界面修饰的lb量子点发光二极管及制备方法 - Google Patents

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赵等临
胡海龙
陈祥
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Abstract

本发明涉及一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管及制备方法，从下自上依次包括基板、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、修饰层、LB量子点薄膜、电子传输层以及阴极层。本发明可以直接通过提拉法将LB量子点薄膜转移到器件上，提高LB量子点薄膜在器件上的完整性，具有制备方法简单，量子点薄膜排列整齐致密，量子点薄膜厚度精确控制，易于大面积成膜的优点。

Description

一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管及制备方法
技术领域
本发明涉及光电发光与显示器件技术领域，特别是一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管及制备方法。
背景技术
量子点因其具有低成本高能效等特点而受到许多研究人员的关注，此外由于量子点的色纯度高，兼容印刷工艺制备等优点，使得量子点成为目前新型发光二极管的热门材料，这将是未来显示领域的重要研究方向之一。
Langmuir—Blodgett（LB）膜法是一种极具前景的制膜技术，通过在亚相上铺展两亲分子，经过滑障压缩，可以制备整齐致密的薄膜，此外，可以通过将薄膜转移到基板上的次数精确控制薄膜的厚度。
将LB量子点薄膜直接转移到上层膜上，会使亚相破坏上层膜，严重降低器件性能。因此，现有技术还有待改进。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提出一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管及制备方法，可以直接通过提拉法将LB量子点薄膜转移到器件上，提高LB量子点薄膜在器件上的完整性，具有制备方法简单，量子点薄膜排列整齐致密，量子点薄膜厚度精确控制，易于大面积成膜的优点。
本发明采用以下方案实现：一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管，从下自上依次包括基板、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、修饰层、LB量子点薄膜、电子传输层以及阴极层。
进一步地，所述空穴传输层的材料包括但不限于PVK、Poly-TPD、 TFB、CPB、钙钛矿；所述空穴传输层所采用的沉积方法为溶液法，包括旋涂法、浸涂法、刮涂法、浇铸法、喷涂法、丝网印刷、喷墨打印中的一种。
进一步地，所述空穴注入层的材料包括但不限于PEDOT:PSS、MoO3、WO3中的一种或多种。
进一步地，所述修饰层的材料包括但不限于聚合物或金属氧化物。
进一步地，所述聚合物包括但不限于聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯，所述金属氧化物包括但不限于SiO2、Al2O3、HfO2、ZrO2。
进一步地，所述修饰层的厚度为2 nm-10 nm。
进一步地，所述修饰层采用包括溶液法、原子层沉积法在内的方法制备。
进一步地，所述LB量子点薄膜的材料包括但不限于CdS、CdSe、InP、CuInS、PbSe。
进一步地，所述电子传输层是采用包括溶液法、LB膜法在内的制备方法制备的金属氧化物纳米颗粒，材料包括但不限于ZnO、TiO2、SnO2、LiZnO、MgZnO。
本发明还提供了一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管的制备方法，具体包括以下步骤：
将空穴注入层制备于阳极层上，然后固化成型；
采用溶液法将空穴传输层制备于空穴注入层上，然后固化成型；
通过溶液法或者原子层沉积法将修饰层制备于空穴传输层上；
采用LB拉膜机制备量子点薄膜，并通过提拉法直接转移到修饰层上，然后固化成型；
将电子传输层制备于量子点薄膜上，然后固化成型；
蒸镀阴极层于电子传输层上，得到发光二极管。
与现有技术相比，本发明有以下有益效果：本发明通过在空穴传输层上沉积一层修饰层，以此来保护空穴传输层材料免遭LB膜法中的亚相破坏，使得可以通过提拉法将整齐致密、膜厚可控的LB量子点薄膜更完整地直接转移到器件上，降低了工艺流程。
附图说明
图1为本发明实施例的发光二极管结构示意图。
图2为本发明实施例的发光二极管的制备方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，本实施例提供了一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管，从下自上依次包括基板、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、修饰层、LB量子点薄膜、电子传输层以及阴极层。
本实施例中量子点薄膜采用LB膜法制备，LB膜法制备的量子点薄膜整齐致密，层数可控。将LB量子点薄膜应用在发光二极管上性能稳定，并且可以通过控制量子点薄膜的厚度调控器件的性能。
在本实施例中，所述空穴传输层的材料包括但不限于PVK、Poly-TPD、 TFB、CPB、钙钛矿中的一种或多种；所述空穴传输层所采用的沉积方法为溶液法，包括旋涂法、浸涂法、刮涂法、浇铸法、喷涂法、丝网印刷、喷墨打印中的一种。
在本实施例中，所述空穴注入层的材料包括但不限于PEDOT:PSS、MoO3、WO3中的一种或多种。
在本实施例中，所述修饰层的材料包括但不限于聚合物或金属氧化物。
在本实施例中，所述聚合物包括但不限于聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯中，所述金属氧化物包括但不限于SiO2、Al2O3、HfO2、ZrO2。
在本实施例中，所述修饰层的厚度为2 nm-10 nm。
在本实施例中，所述修饰层采用包括溶液法、原子层沉积法在内的方法制备。包括旋涂法、浸涂法、刮涂法、浇铸法、喷涂法、丝网印刷、喷墨打印中的一种。
在本实施例中，所述LB量子点薄膜的材料包括但不限于CdS、CdSe、InP、CuInS、PbSe等量子点。
在本实施例中，所述电子传输层是采用包括溶液法、LB膜法在内的制备方法制备的金属氧化物纳米颗粒，材料包括但不限于ZnO、TiO2、SnO2、LiZnO、MgZnO。
在本实施例中，所述阳极层包括但不限于ITO或IZO等。所述阴极层包括但不限于Al、Ag、Cu或导电聚合物等。
如图2所示，本实施例还提供了一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管的制备方法，具体包括以下步骤：
S1：将空穴注入层制备于阳极层上，然后固化成型；具体的，以旋涂的方式将空穴注入层沉积在阴极层上，然后在120 ℃退火以固化成型。
S2：采用溶液法将空穴传输层制备（例如通过旋涂）于空穴注入层上，然后固化成型；具体的，以旋涂的方式将空穴传输层沉积在空穴注入层上，然后在120 ℃退火以固化成型。
S3：通过溶液法或者原子层沉积法将修饰层制备于空穴传输层上；具体的，在120℃温度下用原子层沉积法将修饰层沉积在空穴传输层上。
S4：采用LB拉膜机制备量子点薄膜（量子点分散于非极性溶液中形成分散液，过滤后利用移液枪缓慢滴在纯水上），并通过提拉法直接转移到修饰层上，然后固化成型；具体的，用吊片法以垂直方式提拉浸没在水面中的基片，将量子点薄膜转移到修饰层上，将基板在真空中以200 ℃退火30分钟以固化成型。
S5：将电子传输层制备（例如通过旋涂）于量子点薄膜上，然后固化成型；具体的，以旋涂的方式将电子传输层沉积在量子点薄膜上，然后在80 ℃退火以固化成型。
S6：蒸镀阴极层于电子传输层上，得到发光二极管。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管，其特征在于，从下自上依次包括基板、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、修饰层、LB量子点薄膜、电子传输层以及阴极层。
2.根据权利要求1所述的一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管，其特征在于，所述空穴传输层的材料包括但不限于PVK、Poly-TPD、 TFB、CPB、钙钛矿；所述空穴传输层所采用的沉积方法为溶液法，包括旋涂法、浸涂法、刮涂法、浇铸法、喷涂法、丝网印刷、喷墨打印中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管，其特征在于，所述空穴注入层的材料包括但不限于PEDOT:PSS、MoO3、WO3中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管，其特征在于，所述修饰层的材料包括但不限于聚合物或金属氧化物。
5.根据权利要求4所述的一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管，其特征在于，所述聚合物包括但不限于聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯中，所述金属氧化物包括但不限于SiO2、Al2O3、HfO2、ZrO2。
6.根据权利要求1所述的一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管，其特征在于，所述修饰层的厚度为2 nm-10 nm。
7.根据权利要求1所述的一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管，其特征在于，所述修饰层采用包括溶液法、原子层沉积法在内的方法制备。
8.根据权利要求1所述的一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管，其特征在于，所述LB量子点薄膜的材料包括但不限于CdS、CdSe、InP、CuInS、PbSe。
9.根据权利要求1所述的一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管，其特征在于，所述电子传输层是采用包括溶液法、LB膜法在内的制备方法制备的金属氧化物纳米颗粒，材料包括但不限于ZnO、TiO2、SnO2、LiZnO、MgZnO。
10.一种基于界面修饰的LB量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将空穴注入层制备于阳极层上，然后固化成型；
采用溶液法将空穴传输层制备于空穴注入层上，然后固化成型；
通过溶液法或者原子层沉积法将修饰层制备于空穴传输层上；
采用LB拉膜机制备量子点薄膜，并通过提拉法直接转移到修饰层上，然后固化成型；
将电子传输层制备于量子点薄膜上，然后固化成型；
蒸镀阴极层于电子传输层上，得到发光二极管。
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