CN113851591A - 发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种发光器件及其制备方法,所述发光器件包括底电极、发光层和顶电极,所述发光层包括第一量子点层、第二量子点层与中间层;其中,所述中间层位于所述第一量子点层与所述第二量子点层之间,所述中间层为P型半导体。本申请通过在发光器件中发光层的第一量子点层与第二量子点层之间增加一层中间层,由于为P型半导体的中间层增大了两量子点层之间的距离,而两量子点层之间的能量转移效率与彼此之间的距离成反比,因此避免了两量子点层之间的能量转移,提高发光器件发出的白光光色的稳定性,提升发光器件的可用性。
Description
技术领域
本申请涉及发光二极管技术领域,尤其涉及一种发光器件及其制备方法。
背景技术
量子点(quantum dots)是一种零维纳米材料,通常为粒径介于2nm~20nm之间的半导体纳米颗粒,因此又可称为半导体纳米晶体,严格上定义为半径小于或接近于激子玻尔半径的纳米晶体。量子点具有窄发射光谱、发射波长可通过控制粒径尺寸进行调节,光稳定性较好等独特的光学性质,早已引起广大科学研究者的广泛兴趣和极大关注;特别是在显示领域,量子点电致发光器件——量子点发光二极管显示器具有色域高、自发光、反应速度快等优点,一度成为近几年的研究热点;并且被认为是继OLED(Organic Light-EmittingDiode,有机发光二极管)显示之后的新一代显示器。
一般在白光QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes,量子点发光二极管)器件结构中,通常获得白光的方法主要是通过三基色混合来制备,因此白光发光二极管的器件结构一般有两种,一是通过红绿蓝三色发光材料掺杂比例的不同在同一发光层中获得白光,二是采用RGB(红、绿、蓝)三基色的堆叠,也就是说在同一器件中有红绿蓝三个颜色的发光层。但是上述白光发光二极管由于不同颜色量子点层之间容易发生量子点的能量转移,降低了发光器件发出的白光光色的稳定性,使得当前发光器件的可用性不足。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种发光器件及其制备方法,旨在解决当前发光器件光色不稳定的技术问题。
为实现上述目的,本申请实施例提供一种发光器件,所述发光器件包括底电极、发光层和顶电极,所述发光层包括第一量子点层、第二量子点层与中间层;其中,
所述中间层位于所述第一量子点层与所述第二量子点层之间,所述中间层为P型半导体。
可选地,所述第一量子点层和所述第二量子点层中的至少一层包括具有P型半导体壳层组分的核壳结构量子点,所述中间层选自所述核壳结构量子点壳层组分中的P型半导体。
可选地,所述第一量子点层包括第一核壳结构量子点,所述第二量子点层包括第二核壳结构量子点;其中,
所述第一核壳结构量子点的壳层组分为第一P型半导体,所述第二核壳结构量子点的壳层组分为第二P型半导体,所述第一P型半导体的带隙大于或等于所述第二P型半导体;
所述中间层为第一P型半导体。
可选地,所述第一核壳结构量子点选自CdS/ZnS、PbS/ZnS、PbSe/ZnS、ZnCdS/ZnS、ZnSe/ZnS、CdS/ZnCdSe、ZnCdSeS/ZnS、CdSe/CdS、CdSe/ZnSe、ZnCdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS中的至少一种,所述第二核壳结构量子点选自CdS/ZnS、PbS/ZnS、PbSe/ZnS、ZnCdS/ZnS、ZnSe/ZnS、CdS/ZnCdSe、ZnCdSeS/ZnS、CdSe/CdS、CdSe/ZnSe、ZnCdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS中的至少一种。
可选地,所述第一核壳结构量子点为ZnCdSeS/ZnS,所述第二核壳结构量子点为ZnCdS/ZnS,所述中间层为ZnS。
可选地,所述中间层的厚度为5nm-20nm。
为实现上述目的,本申请还提供一种发光器件的制备方法,所述发光器件包括底电极、发光层、顶电极,所述发光层包括第一量子点层、第二量子点层与中间层,所述中间层位于所述第一量子点层与所述第二量子点层之间,所述中间层为P型半导体,所述发光器件的制备方法包括:
在预设基板上沉积所述底电极,得到第一中间器件;
基于所述第一中间器件沉积所述发光层,得到第二中间器件;
基于所述第二中间器件沉积所述顶电极,得到发光器件。
优选地,所述发光器件的制备方法还包括:在预设基板上沉积所述底电极,得到第一中间器件的步骤之后,在所述第一中间器件上制备空穴注入层与空穴传输层;
和/或,所述基于所述第二中间器件沉积所述顶电极,得到发光器件的步骤之前,在所述第二中间器件上制备电子传输层。
优选地,所述发光器件的制备方法还包括:在预设基板上沉积所述底电极,得到第一中间器件的步骤之后,在所述第一中间器件上制备电子传输层;
和/或,所述基于所述第二中间器件沉积所述顶电极,得到发光器件的步骤之前,在所述第二中间器件上制备空穴注入层和空穴传输层。
优选地,所述发光器件的制备方法还包括:所述基于所述第二中间器件沉积所述顶电极,得到发光器件的步骤之前,在所述第二中间器件上依次沉积第二中间层和第三量子点层,所述第二中间层为P型半导体,所述第一量子点层、所述第二量子点层和所述第三量子点层发射的光线混合以形成白光。
优选地,所述底电极为氧化铟锡、氧化铟锌、金、铂、硅中的一种,和/或,所述顶电极为银、铝、锂、镁、钙、铟中的一种或多种。
本申请实施例提供一种发光器件及其制备方法,所述发光器件包括底电极、发光层和顶电极,所述发光层包括第一量子点层、第二量子点层与中间层;其中,所述中间层位于所述第一量子点层与所述第二量子点层之间,所述中间层为P型半导体。本申请通过在发光器件中发光层的第一量子点层与第二量子点层之间增加一层中间层,由于为P型半导体的中间层增大了两量子点层之间的距离,而两量子点层之间的能量转移效率与彼此之间的距离成反比,因此避免了两量子点层之间的能量转移,提高发光器件发出的白光光色的稳定性,提升发光器件的可用性。
附图说明
图1为本申请发光器件的制备方法的流程示意图;
图2为本申请第二实施例中发光器件的结构示意图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
为了更好的理解上述技术方案,下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
可以理解地,量子点是一种零维纳米材料,通常为粒径介于2nm~20nm之间的半导体纳米颗粒,因此又可称为半导体纳米晶体,严格上定义为半径小于或接近于激子玻尔半径的纳米晶体。量子点具有窄发射光谱、发射波长可通过控制粒径尺寸进行调节,光稳定性较好等独特的光学性质,早已引起广大科学研究者的广泛兴趣和极大关注;特别是在显示领域,量子点电致发光器件——量子点发光二极管显示器具有色域高、自发光、反应速度快等优点,一度成为近几年的研究热点;并且被认为是继OLED显示之后的新一代显示器。而一般在白光QLED器件结构中,通常获得白光的方法主要是通过三基色混合来制备,因此白光发光二极管的器件结构一般有两种,一是通过红绿蓝三色发光材料掺杂比例的不同在同一发光层中获得白光,二是采用RGB(红、绿、蓝)三基色的堆叠,也就是说在同一器件中有红绿蓝三个颜色的发光层。但是上述白光发光二极管由于不同颜色量子点层之间容易发生量子点的能量转移,降低了发光器件发出的白光光色的稳定性,使得当前发光器件的可用性不足。
在此基础上,本申请第一实施例提供一种发光器件。该实施例中,所述发光器件在本实施例中为白光QLED器件,该发光器件包括底电极、发光层和顶电极,发光层中至少包括第一量子点层、第二量子点层与中间层,所述中间层位于所述第一量子点层与所述第二量子点层之间,所述中间层为P型半导体,中间层用于阻隔第一量子点层与第二量子点层之间的能量转移,P型半导体为在半导体中掺入受主杂质后的半导体,P型材料为以空穴为主导电的材料。其中,底电极用于作为阳极产生空穴,顶电极用于作为阴极产生电子,当底电极产生的空穴与顶电极产生的电子在发光层相遇时,产生能量激子,从而激发发光分子最终产生可见光,本实施例中产生的可见光可以为白光。可以理解地,为使发光器件能够正常发挥其应有的发光作用,发光器件中还应该包括空穴注入层、空穴传输层以及电子传输层等功能层。
本实施例中第一量子点层和第二量子点层中的至少一层包括具有P型半导体壳层组分的核壳结构量子点,例如可以为:第一量子点层包括具有P型半导体壳层组分的核壳结构量子点,而第二量子点层包括具有N型半导体壳层组分的核壳结构量子点;也可以为:第一量子点层包括具有N型半导体壳层组分的核壳结构量子点,而第二量子点层包括具有P型半导体壳层组分的核壳结构量子点;还可以为:第一量子点层与第二量子点层均包括具有P型半导体壳层组分的核壳结构量子点。而中间层选自第一量子点层与第二量子点层中核壳结构量子点壳层组分中的P型半导体。可以理解地,本实施例中每一层量子点层由同一种颜色的量子点构成,单层量子点层中的量子点之间不会发生能量转移。因此本实施例在发光层的两层量子点层如第一量子点层与第二量子点层之间设置P型半导体作为中间层,用于阻隔不同颜色的量子点层,防止相邻的两层量子点层之间发生能量转移,提高发光器件发出的白光光色的稳定性。
在本申请的一实施例中,发光层的第一量子点层中包括第一核壳结构量子点,以及第二量子点层中包括第二核壳量子点,例如第一量子点层由多个第一核壳结构量子点构成,以及第二量子点层由多个第二核壳量子点构成。并且,第一核壳结构量子点的壳层组分为具有一定带隙的第一P型半导体,而第二核壳结构量子点的壳层组分为具有另一带隙的第二P型半导体,若第一P型半导体的带隙大于或等于第二P型半导体,则中间层为第一P型半导体;而若第一P型半导体的带隙小于第二P型半导体,则中间层为第二P型半导体。即中间层为两核壳量子点层中带隙较大的P型半导体,以阻隔不同颜色的量子点层,防止相邻的两层量子点层之间的能量转移,提高发光器件发出的白光光色的稳定性。同时,由于中间层为核壳量子点层的壳层材料,更有利于相邻两层量子点层中量子点的载流子传输。并且,由于QLED一般是缺空穴的,而P型材料更有利于空穴传输,使发光层的电子和空穴更平衡,提高了本申请的白光QLED发出的白光光色的稳定性。
需要说明的是,本实施例中组成第一量子点层、第二量子点层以及可能存在的更多量子点层等量子点层的核壳结构量子点选自CdS/ZnS、PbS/ZnS、PbSe/ZnS、ZnCdS/ZnS、ZnSe/ZnS、CdS/ZnCdSe、ZnCdSeS/ZnS、CdSe/CdS、CdSe/ZnSe、ZnCdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS,其中,CdSe/CdS/ZnS为双层量子点,其CdS与ZnS均为壳层,且CdSe/CdS/ZnS中ZnS为最外层壳层,在两种量子点的带隙比较中以最外层即ZnS为主。例如第一量子点层的第一核壳结构量子点可以为CdS/ZnS、PbS/ZnS、PbSe/ZnS、ZnCdS/ZnS、ZnSe/ZnS、CdS/ZnCdSe、ZnCdSeS/ZnS、CdSe/CdS、CdSe/ZnSe、ZnCdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS中的任一种,例如具体可以为ZnCdS/ZnS,第二量子点层的第二核壳结构量子点为CdS/ZnS、PbS/ZnS、PbSe/ZnS、ZnCdS/ZnS、ZnSe/ZnS、CdS/ZnCdSe、ZnCdSeS/ZnS、CdSe/CdS、CdSe/ZnSe、ZnCdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS中的任一种,例如具体可以为CdSe/ZnSe。若第一量子点层的第一核壳结构量子点为ZnCdS/ZnS,第二量子点层的第二核壳结构量子点为CdSe/ZnSe,由于ZnS的带隙大于ZnSe,则中间层即采用P型的ZnS。又例如:若第一核壳结构量子点为ZnCdSeS/ZnS,第二核壳结构量子点为ZnCdS/ZnS,由于第一核壳结构量子点与第二核壳结构量子点的的壳层均为ZnS,因此中间层即采用P型的ZnS;还例如:若第一核壳结构量子点为CdSe/CdS/ZnS,第二核壳结构量子点为ZnCdS/ZnS,由于第一核壳结构量子点与第二核壳结构量子点的的壳层均为ZnS,因此中间层即采用P型的ZnS。能够阻隔不同颜色的量子点层,防止相邻的两层量子点层之间的能量转移,提高发光器件发出的白光光色的稳定性。
进一步需要说明的是,本实施例的第一量子点层与第二量子点层的颜色不同且可以混合形成所需的光色,例如可以为组成第一量子点层与第二量子点层的量子点的颜色互补,形成如本实施例所需的白光光色。并且,本实施例的发光层中的量子点层除了上述的第一量子点层与第二量子点层之外,还可以根据实际发光需求或使用需求包括更多的量子点层,例如,发光层除了包括第一量子点层与第二量子点层之外,还可以包括第三量子点层,其中第一量子点层与第二量子点层之间设置有一层中间层,第二量子点层与第三量子点层之间也可以设置一层中间层。又例如,发光层除了包括第一量子点层与第二量子点层之外,还可以包括第三量子点层与第四量子点层,其中第一量子点层与第二量子点层之间设置有一层中间层,第二量子点层与第三量子点层之间也可以设置一层中间层,第三量子点层与第四量子点层之间也可以设置有一层中间层。可以理解地,本实施例的发光层中各量子点层之间颜色混合形成所需的光色,本实施例中优选互补形成白光。本实施例中各量子点层的颜色还可以是相同的,即各量子点层中核壳结构量子点的颜色均可以为同一颜色,但此情况下不能形成白光光色。
在本申请的一具体实施例中,发光层可以包含两层量子点层,其中一层量子点层为黄光量子点层,而另一量子点层为蓝光量子点层,使得相邻两层量子点层的颜色不同,且黄光与蓝光可以互补形成白光。具体地,量子点层的颜色由相应颜色的核壳结构量子点形成,例如某一量子点层只由黄色的核壳结构量子点组成,则该量子点层的颜色为黄色,即该量子点层为黄光量子点层。又例如:量子点层的数量为3层,第一量子点层为黄光量子点层,第二量子点层为蓝光量子点层,第三量子点层为红光量子点层,第一量子点层、第二量子点层与第三量子点层之间的整体颜色互补形成白光。
进一步还需要说明的是,本实施例中发光层的各量子点层之间的中间层的厚度范围为5nm-20nm,例如中间层的厚度可以为5nm、10nm、12.5nm、15nm、20nm等,又例如本实施例的中间层的厚度可以优选为12.5nm。因为如果中间层的厚度太大,会影响载流子传输,降低发光器件的性能;而如果中间层的厚度太小,不能阻挡量子点层之间的能量转移,因此,将中间层的厚度设置为5nm-20nm,厚度适中,既能传输载流子,又能避免不同颜色的量子点层之间的能量转移,提高白光QLED的稳定性。
本实施例提供一种发光器件,所述发光器件包括底电极、发光层和顶电极,所述发光层包括第一量子点层、第二量子点层与中间层;其中,所述中间层位于所述第一量子点层与所述第二量子点层之间,所述中间层为P型半导体。本申请通过在发光器件中发光层的第一量子点层与第二量子点层之间增加一层中间层,由于为P型半导体的中间层增大了两量子点层之间的距离,而两量子点层之间的能量转移效率与彼此之间的距离成反比,因此避免了两量子点层之间的能量转移,提高发光器件发出的白光光色的稳定性,提升发光器件的可用性。
进一步地,本申请第二实施例还提出一种发光器件的制备方法,参考图1,图1为本申请提出的发光器件的制备方法的流程示意图。
所述发光器件的制备方法中的发光器件包括底电极、发光层、顶电极,所述发光层包括第一量子点层、第二量子点层与中间层,所述中间层位于所述第一量子点层与所述第二量子点层之间,所述中间层为P型半导体,其中,发光器件的制备方法所需的底电极、发光层、顶电极,以及第一量子点层、第二量子点层与中间层均可以与上述的发光器件的底电极、发光层、顶电极、第一量子点层、第二量子点层及中间层相同,在此不再一一赘述。所述发光器件的制备方法包括以下步骤:
步骤S10,在预设基板上沉积所述底电极,得到第一中间器件;
具体地,本实施例中首先获取预设基板以及底电极,本实施例中预设基板可以为玻璃基板,底电极为氧化铟锡、氧化铟锌、金、铂、硅中的一种,本实施例中可以优选为氧化铟锡。进一步地,在预设的玻璃基板上沉积厚度为40nm-60nm的透明导电的氧化铟锡作为阳极,形成第一中间器件。其中沉积的氧化铟锡的厚度可以为40nm、45nm、50nm、55nm、60nm等,在本申请的一具体实施例中可以优选为50nm。
步骤S20,基于所述第一中间器件沉积所述发光层,得到第二中间器件;
进一步地,在制备得到第一中间器件并在第一中间器件上制备相应的功能层后,采用溶液沉积法在基于底电极的功能层(如上一实施例中的空穴注入层、空穴传输层、电子传输层等)上依次沉积第一量子点层、中间层、第二量子点层,得到第二中间器件。其中,中间层为P型半导体,可通过旋涂或打印相应的纳米粒子墨水,或溅射等方法获得。
例如:将ZnCdSeS/ZnS黄光量子点正辛烷溶液沉积于第一中间器件上(具体为沉积于第一中间器件上的功能层上),并在将沉积于第一中间器件上的ZnCdSeS/ZnS黄光量子点正辛烷溶液真空干燥成膜后,在90℃-110℃的温度条件下退火3min-7min,得到厚度为15nm-25nm的黄光的第一量子点层QD1,具体可以为在100℃的温度条件下退火5min,得到厚度为20nm的黄光的第一量子点层。进一步地,将ZnS醇溶液沉积于第一量子点层上,并在110℃-130℃的温度条件下退火8min-12min,得到厚度为8nm-12nm的中间层QDL,具体可以为在120℃的温度条件下退火10min,得到厚度为10nm的中间层。最后将ZnCdS/ZnS蓝光量子点墨水沉积于中间层QDL上,对沉积于中间层QDL的ZnCdS/ZnS蓝光量子点墨水进行真空干燥,并在ZnCdS/ZnS蓝光量子点墨水干燥成膜后,在90℃-110℃的温度条件下退火3min-7min,得到厚度为10nm-20nm的第二量子点层QD2,具体可以为在100℃的温度条件下退火5min,得到厚度为15nm的第二量子点层,由此制备得到第二中间器件。
步骤S30,基于所述第二中间器件沉积所述顶电极,得到发光器件。
本实施例中顶电极可以为银、铝、锂、镁、钙、铟中的一种或多种,例如可以为银,也可以为Mg:Ag(10:1)的组合材料。因此,在得到第二中间器件并基于第二中间器件制备相应的功能层后,可以将Ag蒸镀于制备的功能层上,得到厚度为90nm-110nm的作为阴极的顶电极,例如得到厚度为100nm的作为阴极的顶电极,由此由底电极、发光层、功能层以及顶电极形成发光器件。
可以理解地,所述发光器件的制备方法还包括:在预设基板上沉积所述底电极,得到第一中间器件的步骤之后,在所述第一中间器件上制备空穴注入层与空穴传输层;
和/或,所述基于所述第二中间器件沉积所述顶电极,得到发光器件的步骤之前,在所述第二中间器件上制备电子传输层。
具体地,在预设基板上沉积底电极,得到第一中间器件后,可以将水溶性的导电聚合物PEDOT:PSS沉积于第一中间器件中作为阳极的底电极上,对沉积后的水溶性的导电聚合物PEDOT:PSS进行干燥,并在沉积的导电聚合物PEDOT:PSS干燥成膜后,在140℃-150℃的温度下对其退火15min-25min,制备得到厚度为35nm-45nm的空穴注入层(Hole InjectionLayer,HIL),具体可以为在150℃的温度下对其退火20min,制备得到厚度为40nm的HIL。HIL用于降低从阴极注入电子的势垒,使电子能从阴极有效地注入到发光器件中。以及降低从阳极注入空穴的势垒,使空穴能从阳极有效地注入到发光器件中,本实施例中的发光器件优选为白光QLED器件。
进一步地,在制备得到HIL后,再将TFB氯苯溶液沉积于HIL上,在140℃-150℃的温度下退火25min-35min,制备得到厚度为25nm-35nm的空穴传输层(Hole Transport Layer,HTL),具体可以为在150℃的温度下退火30min,制备得到厚度为30nm的HTL。HTL用于使从电极注入的电子和空穴的复合发生在发光层中。
此外,在制备得到第二中间器件之后且在得到发光器件之前,可以将ZnMgO纳米颗粒醇溶液沉积于距离底电极最远的一层量子点层上,并在将沉积于该层量子点层上的ZnMgO纳米颗粒醇溶液真空干燥成膜后,在70℃-90℃的温度条件下退火8min-12min,制备得到厚度为45nm-55nm的电子传输层ETL,具体可以为在80℃的温度条件下退火10min,制备得到厚度为50nm的ETL。
还可以理解地,所述发光器件的制备方法还包括:在预设基板上沉积所述底电极,得到第一中间器件的步骤之后,在所述第一中间器件上制备电子传输层;
和/或,所述基于所述第二中间器件沉积所述顶电极,得到发光器件的步骤之前,在所述第二中间器件上制备空穴注入层和空穴传输层。
具体地,在预设基板上沉积底电极,得到第一中间器件后,还可以将ZnMgO纳米颗粒醇溶液沉积于第一中间器件中作为阳极的底电极上,并在将沉积于底电极上的ZnMgO纳米颗粒醇溶液真空干燥成膜后,在70℃-90℃的温度条件下退火8min-12min,制备得到厚度为45nm-55nm的电子传输层,具体可以为在70℃的温度条件下退火8min,制备得到厚度为45nm的ETL。
此外,在制备得到第二中间器件之后且在得到发光器件之前,可以将水溶性的导电聚合物PEDOT:PSS沉积于距离底电极最远的一层量子点层上,并在沉积的导电聚合物PEDOT:PSS干燥成膜后,在140℃-150℃的温度下对其退火15min-25min,制备得到厚度为35nm-45nm的空穴注入层,具体可以为在140℃的温度下对其退火15min,制备得到厚度为35nm的空穴注入层HIL。
进一步地,在制备得到空穴注入层后,再将TFB氯苯溶液沉积于HIL上,在140℃-150℃的温度下退火25min-35min,制备得到厚度为25nm-35nm的空穴传输层,具体可以为在150℃的温度下退火30min,制备得到厚度为30nm的空穴传输层HTL。
还可以理解地,所述发光器件的制备方法还包括:所述基于所述第二中间器件沉积所述顶电极,得到发光器件的步骤之前,在所述第二中间器件上依次沉积第二中间层和第三量子点层,所述第二中间层为P型半导体,所述第一量子点层、所述第二量子点层和所述第三量子点层发射的光线混合以形成白光。
若发光层包括的量子点层的数量大于2,则先采用溶液沉积法在沉积在底电极的功能层上依次沉积第一量子点层、第一中间层、第二量子点层,再重复采用溶液沉积法依序沉积剩余的中间层与量子点层,并且所有中间层均为P型半导体,具体沉积顺序可以为在每两层量子点层之间均沉积一层中间层,即发光层的第一层与最后一层须为量子点层,直至所有的量子点层与及相应的中间层均沉积完成,得到所需的包含多层量子点层的第二中间器件。
例如:若发光层包括第一量子点层、第二量子点层与第三量子点层等三层量子点层,发光层则相应地包括两层中间层(如第一中间层与第二中间层),因此可以先采用溶液沉积法在沉积在底电极的功能层上依次沉积第一量子点层、第一中间层、第二量子点层,再采用溶液沉积法依序沉积剩余的第二中间层与第三量子点层,得到第二中间器件。其中第一中间层与第二中间层均为P型半导体,并且第一量子点层、第二量子点层和第三量子点层发射的光线混合以形成本实施例所需的白光。
参照图2,图2为本申请第二实施例中发光器件的结构示意图。在图2中,本实施例先在玻璃基板1上沉积厚度为50nm的透明导电的氧化铟锡ITO电极-2,然后将水溶性的导电聚合物PEDOT:PSS沉积于ITO电极-2上,干燥成膜后,150℃退火20min,形成厚度为40nm的HIL-3。进一步将TFB氯苯溶液沉积于HIL-3上,150℃退火30min,形成厚度为30nm的HTL-4,将ZnCdSeS/ZnS黄光量子点正辛烷溶液沉积于HTL-4上,真空干燥成膜后,100℃退火5min,得到厚度为20nm的第一黄光量子点层QD1-5;将ZnS醇溶液沉积于第一黄光量子点层QD1-5上,120℃退火10min,得到厚度为10nm的QDL-6;将ZnCdS/ZnS蓝光量子点墨水沉积于第一黄光量子点层QDL-6上,真空干燥成膜后,100℃退火5min,得到厚度为15nm的第二蓝光量子点层QD2-7;将ZnMgO纳米颗粒醇溶液沉积于蓝光量子点层QD2-7上,真空干燥成膜后,80℃退火10min,得到厚度为50nm的电子传输层ETL-8;最后将Ag蒸镀于电子传输层ETL-8上,得到厚度为100nm的阴极-9,由此形成包含底电极、发光层、功能层以及顶电极的发光器件。
又例如:先在玻璃基板1上沉积厚度为40nm的透明导电的氧化铟锡ITO电极-2。然后将ZnMgO纳米颗粒醇溶液沉积于ITO电极-2上,真空干燥成膜后,70℃退火8min,得到厚度为45nm的电子传输层ETL-3。将ZnCdSeS/ZnS黄光量子点正辛烷溶液沉积于ETL-3上,真空干燥成膜后,90℃退火3min,得到厚度为15nm的第一黄光量子点层QD1-4。将ZnS醇溶液沉积于第一黄光量子点层QD1-4上,110℃退火8min,得到厚度为80nm的QDL-5;将ZnCdS/ZnS蓝光量子点墨水沉积于第一黄光量子点层QDL-5上,真空干燥成膜后,90℃退火3min,得到厚度为10nm的第二蓝光量子点层QD2-6;将水溶性的导电聚合物PEDOT:PSS沉积于第二蓝光量子点层QD2-6上,干燥成膜后,140℃退火15min,形成厚度为30nm的HIL-7。进一步将TFB氯苯溶液沉积于HIL-7上,140℃退火25min,形成厚度为25nm的HTL-8。最后将Ag蒸镀于电子传输层HTL-8上,得到厚度为90nm的阴极-9,由此形成包含底电极、发光层、功能层以及顶电极的发光器件。
本实施例中在预设基板上沉积底电极,得到第一中间器件;基于所述第一中间器件沉积所述发光层,得到第二中间器件;基于所述第二中间器件沉积顶电极,得到发光器件。通过在发光器件中发光层的的第一量子点层与第二量子点层之间增加一层中间层,由于为P型半导体的中间层增大了两量子点层之间的距离,而两量子点层之间的能量转移效率与彼此之间的距离成反比,因此避免了相邻的两量子点层之间的能量转移,提高发光器件发出的白光光色的稳定性,提升发光器件的可用性。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
上述本申请实施例序号仅仅为了描述,不代表实施例的优劣。
以上仅为本申请的优选实施例,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (11)
1.一种发光器件,所述发光器件包括底电极、发光层和顶电极,其特征在于,所述发光层包括第一量子点层、第二量子点层与中间层;其中,
所述中间层位于所述第一量子点层与所述第二量子点层之间,所述中间层为P型半导体。
2.如权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述第一量子点层和所述第二量子点层中的至少一层包括具有P型半导体壳层组分的核壳结构量子点,所述中间层选自所述核壳结构量子点壳层组分中的P型半导体。
3.如权利要求2所述的发光器件,其特征在于,所述第一量子点层包括第一核壳结构量子点,所述第二量子点层包括第二核壳结构量子点;其中,
所述第一核壳结构量子点的壳层组分为第一P型半导体,所述第二核壳结构量子点的壳层组分为第二P型半导体,所述第一P型半导体的带隙大于或等于所述第二P型半导体;
所述中间层为第一P型半导体。
4.如权利要求2所述的发光器件,其特征在于,所述第一核壳结构量子点选自CdS/ZnS、PbS/ZnS、PbSe/ZnS、ZnCdS/ZnS、ZnSe/ZnS、CdS/ZnCdSe、ZnCdSeS/ZnS、CdSe/CdS、CdSe/ZnSe、ZnCdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS中的至少一种,所述第二核壳结构量子点选自CdS/ZnS、PbS/ZnS、PbSe/ZnS、ZnCdS/ZnS、ZnSe/ZnS、CdS/ZnCdSe、ZnCdSeS/ZnS、CdSe/CdS、CdSe/ZnSe、ZnCdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS中的至少一种。
5.如权利要求2所述的发光器件,其特征在于,所述第一核壳结构量子点为ZnCdSeS/ZnS,所述第二核壳结构量子点为ZnCdS/ZnS,所述中间层为ZnS。
6.如权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述中间层的厚度为5nm-20nm。
7.一种发光器件的制备方法,所述发光器件包括底电极、发光层、顶电极,其特征在于,所述发光层包括第一量子点层、第二量子点层与中间层,所述中间层位于所述第一量子点层与所述第二量子点层之间,所述中间层为P型半导体,所述发光器件的制备方法包括:
在预设基板上沉积所述底电极,得到第一中间器件;
基于所述第一中间器件沉积所述发光层,得到第二中间器件;
基于所述第二中间器件沉积所述顶电极,得到发光器件。
8.如权利要求7所述的发光器件的制备方法,其特征在于,所述发光器件的制备方法还包括:在预设基板上沉积所述底电极,得到第一中间器件的步骤之后,在所述第一中间器件上制备空穴注入层与空穴传输层;
和/或,所述基于所述第二中间器件沉积所述顶电极,得到发光器件的步骤之前,在所述第二中间器件上制备电子传输层。
9.如权利要求7所述的发光器件的制备方法,其特征在于,所述发光器件的制备方法还包括:在预设基板上沉积所述底电极,得到第一中间器件的步骤之后,在所述第一中间器件上制备电子传输层;
和/或,所述基于所述第二中间器件沉积所述顶电极,得到发光器件的步骤之前,在所述第二中间器件上制备空穴注入层和空穴传输层。
10.如权利要求7所述的发光器件的制备方法,其特征在于,所述发光器件的制备方法还包括:所述基于所述第二中间器件沉积所述顶电极,得到发光器件的步骤之前,在所述第二中间器件上依次沉积第二中间层和第三量子点层,所述第二中间层为P型半导体,所述第一量子点层、所述第二量子点层和所述第三量子点层发射的光线混合以形成白光。
11.如权利要求7所述的发光器件的制备方法,其特征在于,所述底电极为氧化铟锡、氧化铟锌、金、铂、硅中的一种,和/或,所述顶电极为银、铝、锂、镁、钙、铟中的一种或多种。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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