CN116648081A - 等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管及制备方法 - Google Patents

等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管及制备方法，包括透明导电玻璃、第一空穴传输层、第二空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和金属电极；第二空穴传输层的制备：S1、将银盐溶液加热至沸腾，加入柠檬酸盐溶液回流反应，制得柠檬酸修饰的银纳米颗粒；S2、将含有氯化钠的乙二醇溶液加热，加入柠檬酸修饰的银纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮前驱体溶液反应，加入可聚合硅氧烷和光引发剂，得到银纳米溶液；S3、在第一空穴传输层上点涂银纳米溶液，经光聚合后形成银纳米颗粒层，旋涂TFB溶液，经热处理得到第二空穴传输层。通过在半导体器件中引入等离激元腔体结构，抑制俄歇复合过程，提升了器件的外量子效率和亮度。

Description

等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管及制备方法
技术领域
本发明涉及半导体器件生产技术领域，具体涉及一种等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管及制备方法。
背景技术
在发光领域中，已有关于利用溶液制备的胶体量子点来充当发光层的红光、绿光和蓝光量子点发光二极管的报道。其中，红光和绿光量子点发光二极管的外量子效率超过20％，亮度超过106cd/m2，该性能足以与传统的有机发光二极管性能相媲美。
目前，湿化学法制备的胶体量子点发光材料虽然表现出了很好的单色性和光电稳定性，且具有色域宽、晶型易控、生产成低廉等优势；然而，在复合过程中，量子点材料存在多种复合途径，包括对发光有贡献的辐射复合过程，以及不产生光子的非辐射复合过程，例如俄歇复合过程等。而对于这些非辐射复合的存在，往往会影响器件的效率、亮度、使用寿命等性能。因此探究如何抑制量子点材料的非辐射复合过程是一项非常重要的课题。
目前，通常采用对量子点进行改性，用以实现对量子点材料的非辐射复合过程的抑制作用，例如，核壳界面修饰、化学计量控制、配体交换等是目前减少量子点材料的表面缺陷，抑制俄歇复合过程的最常用方法。然而，这些方法存在实验过程操作复杂，周期长且可重复性不高等缺陷。基于此，本专利为寻求一种新的抑制量子点俄歇复合的方法，对于开发高效率且稳定的量子点发光二极管具有重要意义。
发明内容
为了解决现有技术存在的实验过程操作复杂，周期长且可重复性不高等技术问题，本发明的目的在于提供一种等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管及制备方法，本发明通过在半导体器件中引入等离激元腔体结构，显著提高该腔体结构内量子点薄膜的自发辐射复合速率，抑制俄歇复合过程，提升了器件的外量子效率和亮度，并且制备工艺简易。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下。
一种等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管，包括依次层叠设置的透明导电玻璃、第一空穴传输层、第二空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和金属电极；
所述第二空穴传输层是由以下方法制得：
S1、将银盐溶液在搅拌下加热至沸腾，然后加入柠檬酸盐溶液，搅拌下进行回流反应，制得柠檬酸修饰的银纳米颗粒；
S2、将含有氯化钠的乙二醇溶液加热至150～160℃，然后加入柠檬酸修饰的银纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮前驱体溶液，保持在150～160℃下反应1.5～2h，冷却至室温后，加入可聚合硅氧烷和光引发剂，混合均匀，得到银纳米溶液；
S3、在第一空穴传输层上点涂S2的银纳米溶液，经光聚合后形成银纳米颗粒层，然后旋涂TFB溶液，经热处理，得到第二空穴传输层；
所述银纳米颗粒层与所述金属电极之间形成等离激元腔体结构。
进一步，S1中，银盐为硝酸银；柠檬酸盐为柠檬酸钠；
银盐溶液的浓度为0.01～0.05％，柠檬酸盐溶液的浓度为1～2％，银盐溶液与柠檬酸盐溶液的体积比为100：3～5。
进一步，S2中，柠檬酸修饰的银纳米颗粒与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：1。
进一步，S2中，所述可聚合硅氧烷选自以下式(I)或(II)所示的化合物：
进一步，S2中，所述光引发剂选自过氧化二苯甲酰或过氧化二碳酸异丙酯。
进一步，所述第一空穴传输层与所述第二空穴传输层的总厚度为60nm；所述量子点发光层的厚度为40nm；所述电子传输层的厚度为150nm；所述金属电极的厚度为70～100nm；所述透明导电玻璃的厚度为110nm；
所述量子点为硒化镉/硫化镉核壳结构的量子点；所述电子传输层的材料为氧化锌。
进一步，所述银纳米颗粒层中的银纳米颗粒的粒径为70～140nm。
进一步，所述第一空穴传输层的材料为聚(乙烯二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸酯；且聚(乙烯二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸酯的质量比为1:6。
进一步，所述第二空穴传输层的材料为聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]或聚[(9，9-二正辛基芴基-2，7-二基)-alt-(4，4′-(N-(4-正丁基)苯基)-二苯胺)]。
进一步，所述金属电极为银电极或铝电极。
进一步，所述透明导电玻璃为氟掺杂的二氧化锡或氧化铟锡。
进一步，硒化镉/硫化镉核壳结构的量子点的粒径≤10nm。
本发明还提供一种等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，在透明导电玻璃上涂布PEDOT:PSS的溶液，经热处理，得到第一空穴传输层；
步骤2，在第一空穴传输层上点涂S2的银纳米溶液，经光聚合后形成银纳米颗粒层，然后旋涂TFB溶液，经热处理，得到第二空穴传输层；
步骤3，在第二空穴传输层上旋涂量子点溶液，经热处理，形成量子点发光层；
步骤4，在量子点发光层上旋涂氧化锌溶液，经热处理，得到电子传输层；
步骤5，在电子传输层上蒸镀银电极，得到等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管；
所述银纳米颗粒层与所述金属电极之间形成等离激元腔体结构。
进一步，步骤2中，所述银纳米溶液的制备如下：
将银盐溶液在搅拌下加热至沸腾，然后加入柠檬酸盐溶液，搅拌下进行回流反应，制得柠檬酸修饰的银纳米颗粒；
将含有氯化钠的乙二醇溶液加热至150～160℃，然后加入柠檬酸修饰的银纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮前驱体溶液，保持在150～160℃下反应1.5～2h，冷却至室温后，加入可聚合硅氧烷和光引发剂，混合均匀，得到银纳米溶液。
更进一步，银盐为硝酸银；柠檬酸盐为柠檬酸钠；银盐溶液的浓度为0.01～0.05％，柠檬酸盐溶液的浓度为1～2％，银盐溶液与柠檬酸盐溶液的体积比为100：3～5；
柠檬酸修饰的银纳米颗粒与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：1；
所述可聚合硅氧烷选自以下式(I)或(II)所示的化合物：
所述光引发剂选自过氧化二苯甲酰或过氧化二碳酸异丙酯。
进一步，步骤3中，所述量子点溶液的制备如下：
将硫化镉前驱体溶液多次注入经原位钝化的硒化镉前驱体溶液中，获得硒化镉/硫化镉核壳结构的量子点；其中，至少注入6次，并每次注入后，在80～140℃反应10～20min。
进一步，步骤1～步骤5中，所述热处理的条件为：温度100～140℃，时间5～10min。
本发明的有益效果：
1、本发明通过在第一空穴传输层上点涂银纳米溶液，经光聚合后，旋涂第二空穴传输层，再经热处理后在第二层空穴传输层上旋涂所述量子点溶液并经热处理后形成发光层，然后在所述发光层上旋涂电子传输层，最后在电子传输层上热蒸镀金属电极，银纳米立方与金属电极之间形成了等离激元腔体结构，即得等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管。
2、本发明通过柠檬酸修饰银纳米颗粒，然后通过光聚合，使可聚合硅氧烷与柠檬酸、聚乙烯吡咯烷酮发生交联聚合形成银纳米颗粒层，银纳米颗粒层与金属电极之间形成了等离激元腔体结构，显著提高该腔体结构内量子点薄膜的自发辐射复合速率，抑制俄歇复合过程，提升了器件的外量子效率和亮度。
3、本发明提供的制备方法，操作过程简易，制备周期短且可重复性高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的结构示意图。其中，1、透明导电玻璃；2、第一空穴传输层；3、银纳米颗粒层；4、第二空穴传输层；5、量子点发光层；6、电子传输层；7、金属电极。
图2为实施例1中制得的银纳米立方的TEM图。
图3为实施例1中制得的硒化镉/硫化镉核壳结构量子点的TEM图。
图4为实施例1提供的等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的电压-亮度曲线图；及比较例1提供的未引入等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的电压-亮度曲线图。
图5为实施例1提供的等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的电压-效率曲线图；及比较例1提供的未引入等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的电压-效率曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，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。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下述各实施例中实验方法如无特殊说明，均为常规方法；试剂和材料，如无特殊说明，均可在市场上购买得到。
请参阅图1，一种等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管，包括依次层叠设置的透明导电玻璃1、第一空穴传输层2、银纳米颗粒层3、第二空穴传输层4、量子点发光层5、电子传输层6和金属电极7；
所述透明导电玻璃1的厚度为110nm；所述透明导电玻璃1为氟掺杂的二氧化锡或氧化铟锡。
所述第一空穴传输层2与所述第二空穴传输层4的总厚度为60nm；所述第一空穴传输层2的材料为聚(乙烯二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸酯(PEDOT:PSS)；且聚(乙烯二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸酯的质量比为1:6。所述第二空穴传输层4的材料为聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺](poly-TPD)或聚[(9，9-二正辛基芴基-2，7-二基)-alt-(4，4′-(N-(4-正丁基)苯基)-二苯胺)](TFB)。
所述量子点发光层5的厚度为40nm；所述量子点为硒化镉/硫化镉核壳结构的量子点；硒化镉/硫化镉核壳结构的量子点的粒径≤10nm。
所述电子传输层6的厚度为150nm；所述电子传输层6的材料为氧化锌。
所述金属电极7的厚度为70～100nm；所述金属电极7为银电极或铝电极。
所述第二空穴传输层4是由以下方法制得：
S1、将银盐溶液在搅拌下加热至沸腾，然后加入柠檬酸盐溶液，搅拌下进行回流反应，制得柠檬酸修饰的银纳米颗粒；S1中，银盐为硝酸银；柠檬酸盐为柠檬酸钠；银盐溶液的浓度为0.01～0.05％，柠檬酸盐溶液的浓度为1～2％，银盐溶液与柠檬酸盐溶液的体积比为100：3～5。
S2、将含有氯化钠的乙二醇溶液加热至150～160℃，然后加入柠檬酸修饰的银纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮前驱体溶液，保持在150～160℃下反应1.5～2h，冷却至室温后，加入可聚合硅氧烷和光引发剂，混合均匀，得到银纳米溶液；S2中，柠檬酸修饰的银纳米颗粒与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：1。所述光引发剂选自过氧化二苯甲酰或过氧化二碳酸异丙酯。所述可聚合硅氧烷选自以下式(I)或(II)所示的化合物：
S3、在第一空穴传输层2上点涂S2的银纳米溶液，经光聚合后形成银纳米颗粒层3，然后旋涂TFB溶液，经热处理，得到第二空穴传输层4；所述银纳米颗粒层3中的银纳米颗粒的粒径为70～140nm。所述银纳米颗粒层3与所述金属电极7之间形成等离激元腔体结构。
下面我们对上述等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的制备方法进行具体说明。
实施例1
一种等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，选择厚度为3mm，透过率为85％的ITO为透明导电玻璃的衬底材料；在透明导电玻璃上涂布PEDOT:PSS的溶液(4000rpm,60s)，经140℃热处理5min，得到第一空穴传输层；
步骤2，在第一空穴传输层上点涂S2的银纳米溶液，经光聚合后形成银纳米颗粒层，然后旋涂TFB溶液(氯苯为溶剂，10mg/mL,2000rpm,45s)，经140℃热处理5min，得到第二空穴传输层；经扫描电镜及粒径分布检测显示，银纳米颗粒层中银纳米粒子的平均粒径为141～149nm。
步骤2中，所述银纳米溶液的制备如下：
将质量浓度为0.01％硝酸银溶液在搅拌下加热至沸腾，然后加入质量浓度为1％的柠檬酸钠溶液，搅拌下进行回流反应，制得柠檬酸修饰的银纳米颗粒；硝酸银溶液与柠檬酸钠溶液的体积比为100：5。
将含有氯化钠的乙二醇溶液加热至160℃，然后加入柠檬酸修饰的银纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮前驱体溶液，柠檬酸修饰的银纳米颗粒与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：1；保持在160℃下反应2h，冷却至室温后，加入可聚合硅氧烷和光引发剂，混合均匀，得到银纳米溶液。其中，可聚合硅氧烷选用光引发剂选用过氧化二苯甲酰。
步骤3，在第二空穴传输层上旋涂量子点溶液(正己烷为溶剂，15mg/mL,2000rpm,30s)，经140℃热处理5min，形成量子点发光层；所述量子点溶液的制备如下：将硫化镉前驱体溶液多次注入经原位钝化的硒化镉前驱体溶液中，获得硒化镉/硫化镉核壳结构的量子点；其中，至少注入6次，并每次注入后，在140℃反应20min。经扫描电镜及粒径分布检测显示，硒化镉/硫化镉核壳结构的量子点的平均粒径为6～9nm。
步骤4，在量子点发光层上旋涂氧化锌溶液(乙醇为溶剂，50mg/mL,4000rpm,30s)，经140℃热处理5min，得到电子传输层；
步骤5，在电子传输层上蒸镀一层面积为0.1cm2、厚度为100nm的银电极，得到等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管；所述银纳米颗粒层与所述金属电极之间形成等离激元腔体结构。
实施例2
一种等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，选择厚度为3mm，透过率为85％的ITO为透明导电玻璃的衬底材料；在透明导电玻璃上涂布PEDOT:PSS的溶液(4000rpm,60s)，经140℃热处理5min，得到第一空穴传输层；
步骤2，在第一空穴传输层上点涂S2的银纳米溶液，经光聚合后形成银纳米颗粒层，然后旋涂TFB溶液(氯苯为溶剂，10mg/mL,2000rpm,45s)，经140℃热处理5min，得到第二空穴传输层；经扫描电镜及粒径分布检测显示，银纳米颗粒层中银纳米粒子的平均粒径为131～142nm。
步骤2中，所述银纳米溶液的制备如下：
将质量浓度为0.03％硝酸银溶液在搅拌下加热至沸腾，然后加入质量浓度为2％的柠檬酸钠溶液，搅拌下进行回流反应，制得柠檬酸修饰的银纳米颗粒；硝酸银溶液与柠檬酸钠溶液的体积比为100：3。
将含有氯化钠的乙二醇溶液加热至160℃，然后加入柠檬酸修饰的银纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮前驱体溶液，柠檬酸修饰的银纳米颗粒与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：1；保持在160℃下反应2h，冷却至室温后，加入可聚合硅氧烷和光引发剂，混合均匀，得到银纳米溶液。其中，可聚合硅氧烷选用光引发剂选用过氧化二苯甲酰。
步骤3，在第二空穴传输层上旋涂量子点溶液(正己烷为溶剂，15mg/mL,2000rpm,30s)，经140℃热处理5min，形成量子点发光层；所述量子点溶液的制备如下：将硫化镉前驱体溶液多次注入经原位钝化的硒化镉前驱体溶液中，获得硒化镉/硫化镉核壳结构的量子点；其中，至少注入6次，并每次注入后，在120℃反应10min。经扫描电镜及粒径分布检测显示，硒化镉/硫化镉核壳结构的量子点的平均粒径为6～9mm。
步骤4，在量子点发光层上旋涂氧化锌溶液(乙醇为溶剂，50mg/mL,4000rpm,30s)，经140℃热处理5min，得到电子传输层；
步骤5，在电子传输层上蒸镀一层面积为0.1cm2、厚度为100nm的银电极，得到等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管；所述银纳米颗粒层与所述金属电极之间形成等离激元腔体结构。
实施例3
一种等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，选择厚度为3mm，透过率为85％的ITO为透明导电玻璃的衬底材料；在透明导电玻璃上涂布PEDOT:PSS的溶液(4000rpm,60s)，经100℃热处理10min，得到第一空穴传输层；
步骤2，在第一空穴传输层上点涂S2的银纳米溶液，经光聚合后形成银纳米颗粒层，然后旋涂TFB溶液(氯苯为溶剂，10mg/mL,2000rpm,45s)，经100℃热处理10min，得到第二空穴传输层；经扫描电镜及粒径分布检测显示，银纳米颗粒层中银纳米粒子的平均粒径为136～148nm。
步骤2中，所述银纳米溶液的制备如下：
将质量浓度为0.05％硝酸银溶液在搅拌下加热至沸腾，然后加入质量浓度为2％的柠檬酸钠溶液，搅拌下进行回流反应，制得柠檬酸修饰的银纳米颗粒；硝酸银溶液与柠檬酸钠溶液的体积比为100：4。
将含有氯化钠的乙二醇溶液加热至150℃，然后加入柠檬酸修饰的银纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮前驱体溶液，柠檬酸修饰的银纳米颗粒与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：1；保持在150℃下反应1.5h，冷却至室温后，加入可聚合硅氧烷和光引发剂，混合均匀，得到银纳米溶液。其中，可聚合硅氧烷选用光引发剂选用过氧化二碳酸异丙酯。
步骤3，在第二空穴传输层上旋涂量子点溶液(正己烷为溶剂，15mg/mL,2000rpm,30s)，经100℃热处理10min，形成量子点发光层；所述量子点溶液的制备如下：将硫化镉前驱体溶液多次注入经原位钝化的硒化镉前驱体溶液中，获得硒化镉/硫化镉核壳结构的量子点；其中，至少注入6次，并每次注入后，在80℃反应20min。经扫描电镜及粒径分布检测显示，硒化镉/硫化镉核壳结构的量子点的平均粒径为7～9nm。
步骤4，在量子点发光层上旋涂氧化锌溶液(乙醇为溶剂，50mg/mL,4000rpm,30s)，经100℃热处理10min，得到电子传输层；
步骤5，在电子传输层上蒸镀一层面积为0.1cm2、厚度为100nm的银电极，得到等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管；所述银纳米颗粒层与所述金属电极之间形成等离激元腔体结构。
实施例4
一种等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，选择厚度为3mm，透过率为85％的ITO为透明导电玻璃的衬底材料；在透明导电玻璃上涂布PEDOT:PSS的溶液(4000rpm,60s)，经120℃热处理10min，得到第一空穴传输层；
步骤2，在第一空穴传输层上点涂S2的银纳米溶液，经光聚合后形成银纳米颗粒层，然后旋涂TFB溶液(氯苯为溶剂，10mg/mL,2000rpm,45s)，经120℃热处理10min，得到第二空穴传输层；经扫描电镜及粒径分布检测显示，银纳米颗粒层中银纳米粒子的平均粒径为142～148nm。
步骤2中，所述银纳米溶液的制备如下：
将质量浓度为0.04％硝酸银溶液在搅拌下加热至沸腾，然后加入质量浓度为2％的柠檬酸钠溶液，搅拌下进行回流反应，制得柠檬酸修饰的银纳米颗粒；硝酸银溶液与柠檬酸钠溶液的体积比为100：4。
将含有氯化钠的乙二醇溶液加热至160℃，然后加入柠檬酸修饰的银纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮前驱体溶液，柠檬酸修饰的银纳米颗粒与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：1；保持在160℃下反应1.5h，冷却至室温后，加入可聚合硅氧烷和光引发剂，混合均匀，得到银纳米溶液。其中，可聚合硅氧烷选用光引发剂选用过氧化二碳酸异丙酯。
步骤3，在第二空穴传输层上旋涂量子点溶液(正己烷为溶剂，15mg/mL,2000rpm,30s)，经120℃热处理20min，形成量子点发光层；所述量子点溶液的制备如下：将硫化镉前驱体溶液多次注入经原位钝化的硒化镉前驱体溶液中，获得硒化镉/硫化镉核壳结构的量子点；其中，至少注入6次，并每次注入后，在80℃反应20min。经扫描电镜及粒径分布检测显示，硒化镉/硫化镉核壳结构的量子点的平均粒径为6～9nm。
步骤4，在量子点发光层上旋涂氧化锌溶液(乙醇为溶剂，50mg/mL,4000rpm,30s)，经120℃热处理20min，得到电子传输层；
步骤5，在电子传输层上蒸镀一层面积为0.1cm2、厚度为100nm的铝电极，得到等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管；所述银纳米颗粒层与所述金属电极之间形成等离激元腔体结构。
比较例1
一种等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的制备方法，与实施例1的方法基本相同，其不同之处在于，在第一空穴传输层上未点涂银纳米颗粒层，形成未引入等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管；具体方法包括以下步骤：
步骤1，选择厚度为3mm，透过率为85％的ITO为透明导电玻璃的衬底材料；在透明导电玻璃上涂布PEDOT:PSS的溶液(4000rpm,60s)，经140℃热处理5min，得到第一空穴传输层；
步骤2，在第一空穴传输层上旋涂TFB溶液(氯苯为溶剂，10mg/mL,2000rpm,45s)，经140℃热处理5min，得到第二空穴传输层。
步骤3，在第二空穴传输层上旋涂量子点溶液(正己烷为溶剂，15mg/mL,2000rpm,30s)，经140℃热处理5min，形成量子点发光层；所述量子点溶液的制备如下：将硫化镉前驱体溶液多次注入经原位钝化的硒化镉前驱体溶液中，获得硒化镉/硫化镉核壳结构的量子点；其中，至少注入6次，并每次注入后，在140℃反应20min。经扫描电镜及粒径分布检测显示，硒化镉/硫化镉核壳结构的量子点的平均粒径为6～9nm。
步骤4，在量子点发光层上旋涂氧化锌溶液(乙醇为溶剂，50mg/mL,4000rpm,30s)，经140℃热处理5min，得到电子传输层；
步骤5，在电子传输层上蒸镀一层面积为0.1cm2、厚度为100nm的银电极，得到等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管；所述银纳米颗粒层与所述金属电极之间形成等离激元腔体结构。
实施例1～4制备的量子点发光二极管的性能平行，因此下面以实施例1为例进行性能分析。
1、SEM分析
图2为实施例1制备的银纳米立方的TEM图。图3为实施例1制备的硒化镉/硫化镉核壳结构量子点的TEM图。
通过对图2中的银纳米立方进行平均粒径分析，可知实施例1制备的银纳米立方的平均粒径在131～149nm之间，粒径分布均匀。通过对图3中的硒化镉/硫化镉核壳结构量子点进行平均粒径分析，可知实施例1制备的硒化镉/硫化镉核壳结构量子点的平均粒径在6～9nm，粒径分布均匀。
2、电压-亮度及电压-效率分析
图4为实施例1提供的等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的电压-亮度曲线图；及比较例1提供的未引入等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的电压-亮度曲线图。图5为实施例1提供的等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的电压-效率曲线图；及比较例1提供的未引入等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的电压-效率曲线图。
由图4和图5可以看出，本发明实施例1制备的量子点发光二极管的最大发光亮度和效率均高于比较例1。
以上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 (9)

1.一种等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管，包括依次层叠设置的透明导电玻璃、第一空穴传输层、第二空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和金属电极；其特征在于，
所述第二空穴传输层是由以下方法制得：
S1、将银盐溶液在搅拌下加热至沸腾，然后加入柠檬酸盐溶液，搅拌下进行回流反应，制得柠檬酸修饰的银纳米颗粒；
S2、将含有氯化钠的乙二醇溶液加热至150～160℃，然后加入柠檬酸修饰的银纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮前驱体溶液，保持在150～160℃下反应1.5～2h，冷却至室温后，加入可聚合硅氧烷和光引发剂，混合均匀，得到银纳米溶液；
S3、在第一空穴传输层上点涂S2的银纳米溶液，经光聚合后形成银纳米颗粒层，然后旋涂TFB溶液，经热处理，得到第二空穴传输层；
所述银纳米颗粒层与所述金属电极之间形成等离激元腔体结构。
2.根据权利要求1所述的等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管，其特征在于，S1中，银盐为硝酸银；柠檬酸盐为柠檬酸钠；
银盐溶液的浓度为0.01～0.05％，柠檬酸盐溶液的浓度为1～2％，银盐溶液与柠檬酸盐溶液的体积比为100：3～5。
3.根据权利要求1所述的等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管，其特征在于，S2中，柠檬酸修饰的银纳米颗粒与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：1。
4.根据权利要求1所述的等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管，其特征在于，S2中，所述可聚合硅氧烷选自以下式(I)或(II)所示的化合物：
5.根据权利要求1所述的等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管，其特征在于，S2中，所述光引发剂选自过氧化二苯甲酰或过氧化二碳酸异丙酯。
6.一种等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，在透明导电玻璃上涂布PEDOT:PSS的溶液，经热处理，得到第一空穴传输层；
步骤2，在第一空穴传输层上点涂S2的银纳米溶液，经光聚合后形成银纳米颗粒层，然后旋涂TFB溶液，经热处理，得到第二空穴传输层；
步骤3，在第二空穴传输层上旋涂量子点溶液，经热处理，形成量子点发光层；
步骤4，在量子点发光层上旋涂氧化锌溶液，经热处理，得到电子传输层；
步骤5，在电子传输层上蒸镀银电极，得到等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管；
所述银纳米颗粒层与所述金属电极之间形成等离激元腔体结构。
7.根据权利要求6所述的等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述银纳米溶液的制备如下：
将银盐溶液在搅拌下加热至沸腾，然后加入柠檬酸盐溶液，搅拌下进行回流反应，制得柠檬酸修饰的银纳米颗粒；
将含有氯化钠的乙二醇溶液加热至150～160℃，然后加入柠檬酸修饰的银纳米颗粒和聚乙烯吡咯烷酮前驱体溶液，保持在150～160℃下反应1.5～2h，冷却至室温后，加入可聚合硅氧烷和光引发剂，混合均匀，得到银纳米溶液。
8.根据权利要求7所述的等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，银盐为硝酸银；柠檬酸盐为柠檬酸钠；银盐溶液的浓度为0.01～0.05％，柠檬酸盐溶液的浓度为1～2％，银盐溶液与柠檬酸盐溶液的体积比为100：3～5；
柠檬酸修饰的银纳米颗粒与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为1：1；
所述可聚合硅氧烷选自以下式(I)或(II)所示的化合物：
所述光引发剂选自过氧化二苯甲酰或过氧化二碳酸异丙酯。
9.根据权利要求6所述的等离激元腔体结构耦合的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述量子点溶液的制备如下：
将硫化镉前驱体溶液多次注入经原位钝化的硒化镉前驱体溶液中，获得硒化镉/硫化镉核壳结构的量子点；其中，至少注入6次，并每次注入后，在80～140℃反应10～20min。
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