倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件及其制備方法，包括依次層疊的基底、陰極、電子傳輸層、紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層、能量傳遞層、空穴傳輸層、空穴注入層以及陽(yáng)極；所述能量傳遞層包括層疊的綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層，所述能量傳遞層的厚度為0.3nm～3nm。這種倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件，采用能量傳遞層作為紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層發(fā)光激子形成的輔助層，使得發(fā)光激子除了直接注入的方式形成外，還可通過(guò)能量傳遞的方式形成，發(fā)光激子在能量傳遞層形成后通過(guò)能量傳遞的方式再到達(dá)紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層上使其發(fā)光，相對(duì)于傳統(tǒng)的白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件，這種白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的發(fā)光光譜較佳。
【專利說(shuō)明】
倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及薄膜電致發(fā)光器件領(lǐng)域，特別是涉及一種倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]量子點(diǎn)(quantumdots，QDs)是由有限數(shù)目的原子組成，三個(gè)維度尺寸均在納米數(shù)量級(jí)。量子點(diǎn)一般為球形或類球形，是由半導(dǎo)體材料(通常由Π B?VIA或ΙΠΑ?VA元素組成)制成的、穩(wěn)定直徑在2?20nm的納米粒子。量子點(diǎn)是在納米尺度上的原子和分子的集合體，既可由一種半導(dǎo)體材料組成，如由118.￥1六族元素(如0(13、0(136、0仉6、21136等)或IIIA.VA族元素(如InP、InAs等)組成，也可以由兩種或兩種以上的半導(dǎo)體材料組成。作為一種新穎的半導(dǎo)體納米材料，量子點(diǎn)具有許多獨(dú)特的納米性質(zhì)，并且可以應(yīng)用作為薄膜電致發(fā)光器件的發(fā)光層。
[0003]然而，由于薄膜電致發(fā)光器件常用的透明陽(yáng)極功函數(shù)不到5eV，其與綠光QDs、藍(lán)光QDs的HOMO能級(jí)(?6.5eV、?6.8eV)相差較遠(yuǎn)，導(dǎo)致空穴電子注入不平衡，從而使薄膜電致發(fā)光器件效率降低。在紅、藍(lán)、綠三色混合發(fā)光層結(jié)構(gòu)的白光量子點(diǎn)電致發(fā)光器件(QLEDs)中，藍(lán)光QDs、綠光QDs發(fā)光激子較難形成，造成白光QLEDs器件光譜中藍(lán)光、綠光成份相對(duì)紅光成份較弱，造成傳統(tǒng)白光量子點(diǎn)電致發(fā)光器件的發(fā)光光譜較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種發(fā)光光譜較佳的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件及其制備方法。
[0005]—種倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件，包括依次層疊的基底、陰極、電子傳輸層、紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層、能量傳遞層、空穴傳輸層、空穴注入層以及陽(yáng)極；
[0006]所述紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層的材料為紅光量子點(diǎn)、綠光量子點(diǎn)和藍(lán)光量子點(diǎn)形成的混合物；
[0007]所述能量傳遞層包括層疊的綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層，所述綠光能量傳遞層的材料為綠光有機(jī)發(fā)光材料，所述藍(lán)光能量傳遞層的材料為藍(lán)光有機(jī)發(fā)光材料，所述綠光能量傳遞層和所述藍(lán)光能量傳遞層的厚度比為I?2:1.5?3.5，所述能量傳遞層的厚度為0.3nm?3nm。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，所述紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層的材料為質(zhì)量比為I?1.5:2?
3.5:3?5.8的紅光量子點(diǎn)、綠光量子點(diǎn)和藍(lán)光量子點(diǎn)形成的混合物，所述紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層的厚度為20nm?30nmo
[0009]在一個(gè)實(shí)施例中，所述紅光量子點(diǎn)為核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS紅光量子點(diǎn)或核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOCdS紅光量子點(diǎn)，所述核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS紅光量子點(diǎn)的粒徑為1nm?15nm，所述核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOCdS紅光量子點(diǎn)的粒徑為I Onm?15nm，所述綠光量子點(diǎn)為核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS綠光量子點(diǎn)，所述核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS綠光量子點(diǎn)的粒徑為6nm?15nm，所述藍(lán)光量子點(diǎn)為核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)或核殼結(jié)構(gòu)的ZnCdSOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)，所述核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)的粒徑為3nm?6nm，所述核殼結(jié)構(gòu)的ZnCdSOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)的粒徑為8nm?15nm，其中，“CdSeOZnS”為ZnS包覆CdSe，“CdSeOCdS” 為CdS包覆CdSe，“ZnCdSOZnS” 為 ZnS 包覆 ZnCdS。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，所述綠光能量傳遞層與所述紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層直接接觸；
[0011 ]所述綠光有機(jī)發(fā)光材料選自三(8-羥基喹啉)招、2，3，6，7-四氫-1，I，7，7-四甲基-1扎5!1，11!1-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9，94，16!1]香豆素和三(2-苯基吡啶)合銥中的至少一種，所述綠光能量傳遞層的厚度為0.2nm?Inm;
[0012]所述藍(lán)光有機(jī)發(fā)光材料選自氨基取代聯(lián)苯乙烯衍生物、四溴苯酚酞乙酯鉀鹽、4，4’-(二 (9-乙基-3乙烯咔唑)-1，，1’_聯(lián)苯和雙(4，6_二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合銥中的至少一種，所述藍(lán)光能量傳遞層的厚度為0.3nm?1.5nm。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，所述陰極的材料為ITO、FTO、AZO或IZO，所述陰極的厚度為80nm?200nm。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，所述電子傳輸層的材料選自氧化鋅和二氧化鈦中的至少一種，所述電子傳輸層的厚度為30nm?50nmo
[0015]在一個(gè)實(shí)施例中，所述空穴傳輸層的材料選自4，4’ -雙(9-咔唑-9-基)聯(lián)苯、N，Y -二( 1-萘基)-N，N7 -二苯基-1，I7 -聯(lián)苯-4-V -二胺和2-羥基-3-甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮中的至少一種，所述空穴傳輸層的厚度為30nm?40nmo
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，所述空穴注入層的材料選自三氧化鉬、三氧化鎢、氧化釩和鈦菁銅中的至少一種，所述空穴注入層的厚度為20nm?30nmo
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，所述陽(yáng)極的材料為鋁、銀、金或鉑，所述陽(yáng)極的厚度為80nm?150nmo
[0018]上述的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的制備方法，包括如下步驟:
[0019]提供基底并對(duì)所述基底進(jìn)行清洗；
[0020]在清洗干凈的所述基底上形成陰極；
[0021]在所述陰極上通過(guò)溶液旋涂法依次形成電子傳輸層和紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層，其中，所述紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層的材料為紅光量子點(diǎn)、綠光量子點(diǎn)和藍(lán)光量子點(diǎn)形成的混合物；以及
[0022]在所述紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層上通過(guò)真空蒸鍍法依次形成能量傳遞層、空穴傳輸層、空穴注入層以及陽(yáng)極，其中，所述能量傳遞層包括層疊的綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層，所述綠光能量傳遞層的材料為綠光有機(jī)發(fā)光材料，所述藍(lán)光能量傳遞層的材料為藍(lán)光有機(jī)發(fā)光材料，所述綠光能量傳遞層和所述藍(lán)光能量傳遞層的厚度比為I?2:1.5?3.5，所述能量傳遞層的厚度為0.3nm?3nm。
[0023]這種倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件，采用能量傳遞層作為紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層發(fā)光激子形成的輔助層，使得發(fā)光激子除了直接注入的方式形成外，還可通過(guò)能量傳遞的方式形成，發(fā)光激子在能量傳遞層形成后通過(guò)能量傳遞(ET,Energy Transfer)的方式再到達(dá)紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層上使其發(fā)光，相對(duì)于傳統(tǒng)的白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件，這種白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的發(fā)光光譜較佳。
[0024]同時(shí)，能量傳遞層的厚度為0.3nm?3nm，從而使得能量傳遞層無(wú)法形成自身的強(qiáng)烈發(fā)光，不影響綠光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的發(fā)光光譜及其色純度，解決倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的空穴注入勢(shì)皇較高的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1為一實(shí)施方式的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為如圖1所示的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的制備方法的流程圖；
[0027]圖3為實(shí)施例1?實(shí)施例3以及對(duì)比例制得的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的發(fā)光光譜對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面主要結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的制備方法作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0029]如圖1所示的一實(shí)施方式的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件，包括依次層疊的基底10、陰極20、電子傳輸層30、紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40、能量傳遞層50、空穴傳輸層60、空穴注入層70以及陽(yáng)極80。
[0030]基底10通常選擇透過(guò)率較高的玻璃。
[0031 ]陰極20的材料為銦錫氧化物(ITO)、摻氟氧化錫(FTO)、摻鋁的氧化鋅(AZO)或摻銦的氧化鋅(IZO)。
[0032]陰極20的厚度為80nm?200nm。
[0033]電子傳輸層30的材料選自氧化鋅(ZnO)和二氧化鈦(Ti02)中的至少一種。
[0034]電子傳輸層30的厚度為30nm?50nm。
[0035]紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40的材料為紅光量子點(diǎn)、綠光量子點(diǎn)和藍(lán)光量子點(diǎn)形成的混合物。優(yōu)選的，紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40的材料為質(zhì)量比為I?1.5:2?3.5:3?5.8的紅光量子點(diǎn)、綠光量子點(diǎn)和藍(lán)光量子點(diǎn)形成的混合物。
[0036]紅光量子點(diǎn)為核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS紅光量子點(diǎn)或核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOCdS紅光量子點(diǎn)，核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS紅光量子點(diǎn)的粒徑為1nm?15nm，核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOCdS紅光量子點(diǎn)的粒徑為1nm?15nm，綠光量子點(diǎn)為核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS綠光量子點(diǎn)，核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS綠光量子點(diǎn)的粒徑為6nm?15nm，藍(lán)光量子點(diǎn)為核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)或核殼結(jié)構(gòu)的ZnCdSOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)，核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)的粒徑為3nm?6nm，核殼結(jié)構(gòu)的ZnCdSOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)的粒徑為8nm?15nm，其中，“CdSeOZnS”為ZnS包覆CdSe，“CdSeOCdS”為CdS包覆CdSe，“ZnCdS@ZnS”為ZnS包覆ZnCdS。核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS紅光量子點(diǎn)、核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOCdS紅光量子點(diǎn)、核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS綠光量子點(diǎn)、核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)以及核殼結(jié)構(gòu)的ZnCdSOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)均可以直接購(gòu)買得到。
[0037]優(yōu)選的，核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS綠光量子點(diǎn)的粒徑為12.5nm。
[0038]紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40的厚度為20nm?30nmo
[0039]能量傳遞層50包括層疊的綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層。
[0040]能量傳遞層50的厚度為0.3nm?3nm，從而使得能量傳遞層50無(wú)法形成自身的強(qiáng)烈發(fā)光，不影響紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40的發(fā)光光譜和色純度。[0041 ]優(yōu)選的，能量傳遞層50的厚度為Inm0
[0042]優(yōu)選的，綠光能量傳遞層與紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40直接接觸，紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40、綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層依次層疊。
[0043]綠光能量傳遞層的材料為綠光有機(jī)發(fā)光材料。綠光有機(jī)發(fā)光材料選自三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)、2，3，6，7-四氫-1，1，7，7-四甲基-1Η，5Η，11Η-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9，94，16扣香豆素(0545)和三(2-苯基吡啶)合銥(111)(&(??7)3)中的至少一種。
[0044]藍(lán)光能量傳遞層的材料為藍(lán)光有機(jī)發(fā)光材料。藍(lán)光有機(jī)發(fā)光材料選自氨基取代聯(lián)苯乙烯衍生物(BCzVB)、四溴苯酚酞乙酯鉀鹽(TBPe)、4，4’_(二(9-乙基-3乙烯咔唑)-1，，Γ-聯(lián)苯(BCzVBi)和雙(4,6-二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合銥(Firpic)中的至少一種。
[0045]綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層的厚度比為I?2:1.5?3.5。
[0046]優(yōu)選的，綠光能量傳遞層的厚度為0.2nm?lnm。
[0047]優(yōu)選的，藍(lán)光能量傳遞層的厚度為0.3nm?1.5nm。
[0048]空穴傳輸層60的材料選自4，4 ’ -雙(9-咔唑-9-基)聯(lián)苯(CBP)、N，Y -二( 1-萘基)-N1N7 -二苯基-1,1。聯(lián)苯-4-4。二胺(NPB)和2-羥基-3-甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮(mCP)中的至少一種。
[0049]空穴傳輸層60的厚度為30nm?40nm。
[0050]空穴注入層70的材料選自三氧化鉬(MoO3)、三氧化鎢(WO3)、氧化釩(V2O5)和鈦菁銅(CuPc)中的至少一種。
[0051 ] 空穴注入層70的厚度為20nm?30nm。
[0052]陽(yáng)極80的材料為鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)等高功函數(shù)金屬。
[0053]陽(yáng)極80的厚度為80nm?150nm。
[0054]這種倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件，采用能量傳遞層50作為紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40發(fā)光激子形成的輔助層，使得發(fā)光激子除了直接注入的方式形成外，還可通過(guò)能量傳遞的方式形成，發(fā)光激子在能量傳遞層50形成后通過(guò)能量傳遞(ET ,EnergyTransfer)的方式再到達(dá)紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40上使其發(fā)光，這種倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的發(fā)光光譜較佳。同時(shí)，能量傳遞層50的厚度為0.3nm?3nm，從而使得能量傳遞層50無(wú)法形成自身的強(qiáng)烈發(fā)光，不影響綠光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的發(fā)光光譜及其色純度，解決倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的空穴注入勢(shì)皇較高的問(wèn)題。
[0055]能量傳遞層50包括層疊的綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層，使得發(fā)光激子可部分首先在綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層中形成，再通過(guò)能量傳遞的方式轉(zhuǎn)移到紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40中，從而緩解了藍(lán)光QDs和綠光QDs的空穴注入困難的問(wèn)題，增強(qiáng)倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件發(fā)光光譜中藍(lán)光和綠光的成份，通過(guò)控制綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層的厚度比例以及紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40中三色量子點(diǎn)成份的比例，最終得到性能優(yōu)良的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件。
[0056]綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層采用能帶寬度比QDs發(fā)光層的能帶寬度略高或相近的有機(jī)發(fā)光材料，從而有利于能量傳遞過(guò)程的發(fā)生。值得注意的是，形成于有機(jī)物中(兩能量轉(zhuǎn)移層材料都為有機(jī)小分子發(fā)光材料)的激子有可能并沒(méi)有通過(guò)FRET機(jī)制把能量轉(zhuǎn)移給量子點(diǎn)，而是在有機(jī)物中經(jīng)歷了輻射復(fù)合過(guò)程并發(fā)射出一個(gè)能量與有機(jī)物能級(jí)相關(guān)的光子，形成有機(jī)物的電致發(fā)光。為了進(jìn)一步避免這種問(wèn)題，對(duì)綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層的厚度進(jìn)行了設(shè)計(jì)，使厚度分別為0.2nm?lnm、0.3nm?1.5nm，這樣就不會(huì)出現(xiàn)明顯的發(fā)光。通過(guò)控制控制綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層的厚度比例，也可以使倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件發(fā)光光譜中的綠光和藍(lán)光的強(qiáng)度相應(yīng)地變化，最終實(shí)現(xiàn)最佳的白光。因此，倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件中紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40中三色量子點(diǎn)成份的比例、綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層的厚度比例，均影響倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的最終性能。通過(guò)控制紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40的材料為質(zhì)量比為I?1.5:2?3.5:3?5.8的紅光量子點(diǎn)、綠光量子點(diǎn)和藍(lán)光量子點(diǎn)形成的混合物，綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層的厚度比為I?2:1.5?3.5，能量傳遞層50的厚度為0.3nm?3nm，從而得到發(fā)光光譜較佳的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件。
[0057]如圖2所示的上述倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的制備方法，包括如下步驟:
[0058]S10、提供基底10并對(duì)基底10進(jìn)行清洗。
[0059]基底10通常選擇透過(guò)率較高的玻璃。
[0060]對(duì)基底10進(jìn)行清洗的操作為:對(duì)基底10依次用洗滌劑、丙酮、乙醇和異丙醇各超聲處理15min。
[0061 ] S20、在SI O得到的清洗干凈的基底上形成陰極20。
[0062]陰極20的材料為銦錫氧化物(ITO)、摻氟氧化錫(FTO)、摻鋁的氧化鋅(AZO)或摻銦的氧化鋅(IZO)。
[0063]陰極20的厚度為80nm?200nm。
[0064]在SlO得到的清洗干凈的基底上形成陰極20的操作中，陰極20的形成方法包括蒸鍍、噴鍍、濺射、電化學(xué)蒸發(fā)沉積、電化學(xué)方式等，優(yōu)選為濺射。
[0065]S20還包括對(duì)形成有陰極20的基板10依次用洗滌劑、丙酮、乙醇和異丙醇各超聲處理15min，再進(jìn)行UV-ozone作15min處理的操作。
[0066]S30、在S20形成的陰極20上通過(guò)溶液旋涂法依次形成電子傳輸層30和紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40。
[0067 ]電子傳輸層30的材料選自氧化鋅(ZnO)和二氧化鈦(T i02)中的至少一種。
[0068]電子傳輸層30的厚度為30nm?50nm。
[0069]紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40的材料為紅光量子點(diǎn)、綠光量子點(diǎn)和藍(lán)光量子點(diǎn)形成的混合物。優(yōu)選的，紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40的材料為質(zhì)量比為I?1.5:2?3.5:3?5.8的紅光量子點(diǎn)、綠光量子點(diǎn)和藍(lán)光量子點(diǎn)形成的混合物。
[0070]紅光量子點(diǎn)為核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS紅光量子點(diǎn)或核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOCdS紅光量子點(diǎn)，核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS紅光量子點(diǎn)的粒徑為1nm?15nm，核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOCdS紅光量子點(diǎn)的粒徑為1nm?15nm，綠光量子點(diǎn)為核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS綠光量子點(diǎn)，核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS綠光量子點(diǎn)的粒徑為6nm?15nm，藍(lán)光量子點(diǎn)為核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)或核殼結(jié)構(gòu)的ZnCdSOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)，核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)的粒徑為3nm?6nm，核殼結(jié)構(gòu)的ZnCdSOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)的粒徑為8nm?15nm，其中，“CdSeOZnS”為ZnS包覆CdSe，“CdSeOCdS”為CdS包覆CdSe，“ZnCdS@ZnS”為ZnS包覆ZnCdS。核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS紅光量子點(diǎn)、核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOCdS紅光量子點(diǎn)、核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS綠光量子點(diǎn)、核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)以及核殼結(jié)構(gòu)的ZnCdSOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)均可以直接購(gòu)買得到。
[0071 ] 優(yōu)選的，核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS綠光量子點(diǎn)的粒徑為12.5nm。
[0072]紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40的厚度為20nm?30nmo
[0073]S40、在S30形成的紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40上通過(guò)真空蒸鍍法依次形成能量傳遞層50、空穴傳輸層60、空穴注入層70和陽(yáng)極80。
[0074]能量傳遞層50包括層疊的綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層。
[0075]能量傳遞層50的厚度為0.3nm?3nm，從而使得能量傳遞層50無(wú)法形成自身的強(qiáng)烈發(fā)光，不影響紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40的發(fā)光光譜和色純度。
[0076]優(yōu)選的，能量傳遞層50的厚度為lnm。
[0077]優(yōu)選的，綠光能量傳遞層與紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40直接接觸，紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層40、綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層依次層疊。
[0078]綠光能量傳遞層的材料為綠光有機(jī)發(fā)光材料。綠光有機(jī)發(fā)光材料選自三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)、2，3，6，7-四氫-1，1，7，7-四甲基-1Η，5Η，11Η-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9，94，16扣香豆素(0545)和三(2-苯基吡啶)合銥(111)(&(??7)3)中的至少一種。
[0079]藍(lán)光能量傳遞層的材料為藍(lán)光有機(jī)發(fā)光材料。藍(lán)光有機(jī)發(fā)光材料選自氨基取代聯(lián)苯乙烯衍生物(BCzVB)、四溴苯酚酞乙酯鉀鹽(TBPe)、4，4’_(二(9-乙基-3乙烯咔唑)-1，，Γ-聯(lián)苯(BCzVBi)和雙(4,6-二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合銥(Firpic)中的至少一種。
[0080]綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層的厚度比為I?2:1.5?3.5。
[0081]優(yōu)選的，綠光能量傳遞層的厚度為0.2nm?lnm。
[0082]優(yōu)選的，藍(lán)光能量傳遞層的厚度為0.3nm?1.5nm。
[0083]空穴傳輸層60的材料選自4，4’_雙(9-咔唑-9-基)聯(lián)苯(CBP)、N，Y-二(1-萘基)-N1N7 -二苯基-1,1。聯(lián)苯-4-4。二胺(NPB)和2-羥基-3-甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮(mCP)中的至少一種。
[0084]空穴傳輸層60的厚度為30nm?40nm。
[0085]空穴注入層70的材料選自三氧化鉬(MoO3)、三氧化鎢(WO3)、氧化釩(V2O5)和鈦菁銅(CuPc)中的至少一種。
[0086]空穴注入層70的厚度為3nm?15nm。
[0087]空穴注入層70的厚度為20nm?30nm。
[0088]陽(yáng)極80的材料為鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)、鉑(Pt)等高功函數(shù)金屬。
[0089]陽(yáng)極80的厚度為80nm?150nm。
[0090]這種倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的制備方法，工藝簡(jiǎn)單，操作便利，可以適用于倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的制備。
[0091]以下為具體實(shí)施例。
[0092]實(shí)施例1
[0093]先將玻璃基底依次用洗滌劑、丙酮、乙醇和異丙醇各超聲處理15min。然后玻璃基板上派射一層厚度為150nm的ITO導(dǎo)電膜，再進(jìn)行UV-ozone作15min處理。
[0094]接著采用溶液旋涂法在充滿氮?dú)馇宜鹾繕O低的手套箱內(nèi)，采用20mg/mL的ZnO納米顆粒乙醇溶液，制備電子傳輸層，轉(zhuǎn)速為1500rpm，150°C下退火30min，厚度為40nm。之后制備紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層，采用質(zhì)量比為1:2.5:4的CdSeOZnS紅光量子點(diǎn)、CdSeOZnS綠光量子點(diǎn)和CdSeOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)形成的混合物的甲苯溶液，旋涂濃度為10mg/mL，轉(zhuǎn)速2000rpm，150°C下退火30min，厚度為20nm，得到半成品。
[0095]之后將半成品轉(zhuǎn)移至壓力為10—4Pa下的高真空腔體內(nèi)，依次真空蒸鍍0.34nm的Alq3為綠光能量傳遞層，0.66nm的TPBe為的藍(lán)光能量傳遞層，50nm的CBP作為空穴傳輸層，25nm的MoO3作為空穴注入層，最后蒸鍍10nm的Al電極作為陽(yáng)極，得到所需的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件。
[0096]實(shí)施例2
[0097]先將玻璃基底依次用洗滌劑、丙酮、乙醇和異丙醇各超聲處理15min。然后玻璃基板上派射一層厚度為150nm的ITO導(dǎo)電膜，再進(jìn)行UV-ozone作15min處理。
[0098]接著采用溶液旋涂法在充滿氮?dú)馇宜鹾繕O低的手套箱內(nèi)，采用20mg/mL的ZnO納米顆粒乙醇溶液，制備電子傳輸層，轉(zhuǎn)速為1500rpm，150°C下退火30min，厚度為40nm。之后制備紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層，采用質(zhì)量比為1:2.5:4的CdSeOZnS紅光量子點(diǎn)、CdSeOZnS綠光量子點(diǎn)和CdSeOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)形成的混合物的甲苯溶液，旋涂濃度為10mg/mL，轉(zhuǎn)速2000rpm，150°C下退火30min，厚度為20nm，得到半成品。
[0099]之后將半成品轉(zhuǎn)移至壓力為10—4Pa下的高真空腔體內(nèi)，依次真空蒸鍍0.25nm的C545為綠光能量傳遞層，0.75nm的Firpic為的藍(lán)光能量傳遞層，50nm的CBP作為空穴傳輸層，25nm的M0O3作為空穴注入層，最后蒸鍍10nm的Al電極作為陽(yáng)極，得到所需的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件。
[0100]實(shí)施例3
[0101]先將玻璃基底依次用洗滌劑、丙酮、乙醇和異丙醇各超聲處理15min。然后玻璃基板上派射一層厚度為150nm的ITO導(dǎo)電膜，再進(jìn)行UV-ozone作15min處理。
[0102]接著采用溶液旋涂法在充滿氮?dú)馇宜鹾繕O低的手套箱內(nèi)，采用20mg/mL的ZnO納米顆粒乙醇溶液，制備電子傳輸層，轉(zhuǎn)速為1500rpm，150°C下退火30min，厚度為40nm。之后制備紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層，采用質(zhì)量比為1:2.5:4的CdSeOZnS紅光量子點(diǎn)、CdSeOZnS綠光量子點(diǎn)和CdSeOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)形成的混合物的甲苯溶液，旋涂濃度為10mg/mL，轉(zhuǎn)速2000rpm，150°C下退火30min，厚度為20nm，得到半成品。
[0103]之后將半成品轉(zhuǎn)移至壓力為10—4Pa下的高真空腔體內(nèi)，依次真空蒸鍍0.5nm的Ir(ppy )3為綠光能量傳遞層，0.5nm的BCzVBi為的藍(lán)光能量傳遞層，50nm的CBP作為空穴傳輸層，25nm的M0O3作為空穴注入層，最后蒸鍍10nm的Al電極作為陽(yáng)極，得到所需的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件。
[0104]對(duì)比例
[0105]對(duì)比例制備倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的過(guò)程與實(shí)施例1基本相同，唯一區(qū)別在于，對(duì)比例中沒(méi)有能量傳遞層。
[0106]對(duì)實(shí)施例1?3以及對(duì)比例中制得的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件分別進(jìn)行光譜試驗(yàn)，得到圖3。
[0107]由圖3可以看出，實(shí)施例1?3制得的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件均具有較好的發(fā)光光譜。
[0108]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件，其特征在于，包括依次層疊的基底、陰極、電子傳輸層、紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層、能量傳遞層、空穴傳輸層、空穴注入層以及陽(yáng)極； 所述紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層的材料為紅光量子點(diǎn)、綠光量子點(diǎn)和藍(lán)光量子點(diǎn)形成的混合物； 所述能量傳遞層包括層疊的綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層，所述綠光能量傳遞層的材料為綠光有機(jī)發(fā)光材料，所述藍(lán)光能量傳遞層的材料為藍(lán)光有機(jī)發(fā)光材料，所述綠光能量傳遞層和所述藍(lán)光能量傳遞層的厚度比為I?2:1.5?3.5，所述能量傳遞層的厚度為0.3nm ?3nm02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件，其特征在于，所述紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層的材料為質(zhì)量比為I?1.5:2?3.5:3?5.8的紅光量子點(diǎn)、綠光量子點(diǎn)和藍(lán)光量子點(diǎn)形成的混合物，所述紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層的厚度為20nm?30nmo3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件，其特征在于，所述紅光量子點(diǎn)為核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS紅光量子點(diǎn)或核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOCdS紅光量子點(diǎn)，所述核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS紅光量子點(diǎn)的粒徑為I Onm?15nm，所述核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOCdS紅光量子點(diǎn)的粒徑為1nm?15nm，所述綠光量子點(diǎn)為核殼結(jié)構(gòu)的CMSeOZnS綠光量子點(diǎn)，所述核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS綠光量子點(diǎn)的粒徑為6nm?15nm，所述藍(lán)光量子點(diǎn)為核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)或核殼結(jié)構(gòu)的ZnCdSOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)，所述核殼結(jié)構(gòu)的CdSeOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)的粒徑為3nm?6nm，所述核殼結(jié)構(gòu)的ZnCdSOZnS藍(lán)光量子點(diǎn)的粒徑為8nm?15nm，其中，“CdSeOZnS”為ZnS包覆CdSe，“CdSeOCdS” 為CdS包覆CdSe，“ZnCdSOZnS” 為ZnS包覆ZnCdS。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件，其特征在于，所述綠光能量傳遞層與所述紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層直接接觸； 所述綠光有機(jī)發(fā)光材料選自三(8-羥基喹啉)鋁、2，3，6，7-四氫-1，I，7，7-四甲基-1H，5Η，11Η-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9，9A，1GH]香豆素和三(2-苯基吡啶)合銥中的至少一種，所述綠光能量傳遞層的厚度為0.2nm?Inm; 所述藍(lán)光有機(jī)發(fā)光材料選自氨基取代聯(lián)苯乙烯衍生物、四溴苯酚酞乙酯鉀鹽、4，4’_(二 (9-乙基-3乙烯咔唑)-1，，1’_聯(lián)苯和雙(4，6_二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合銥中的至少一種，所述藍(lán)光能量傳遞層的厚度為0.3nm?1.5nm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件，其特征在于，所述陰極的材料為ITO、FTO、AZO或IZO，所述陰極的厚度為80nm?200nm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件，其特征在于，所述電子傳輸層的材料選自氧化鋅和二氧化鈦中的至少一種，所述電子傳輸層的厚度為30nm?50nmo7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件，其特征在于，所述空穴傳輸層的材料選自4，4’_雙(9-咔唑-9-基)聯(lián)苯、Ν，Υ -二(1-萘基)-N，Y - 二苯基-1，1。聯(lián)苯-4-47 -二胺和2-羥基-3-甲基-2-環(huán)戊烯-1-酮中的至少一種，所述空穴傳輸層的厚度為30nm?40nmo8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件，其特征在于，所述空穴注入層的材料選自三氧化鉬、三氧化鎢、氧化釩和鈦菁銅中的至少一種，所述空穴注入層的厚度為20nm?30nm。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件，其特征在于，所述陽(yáng)極的材料為招、銀、金或鈾，所述陽(yáng)極的厚度為80nm?150nmo10.根據(jù)權(quán)利要求1?9中任一項(xiàng)所述的倒置白光量子點(diǎn)薄膜電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 提供基底并對(duì)所述基底進(jìn)行清洗； 在清洗干凈的所述基底上形成陰極； 在所述陰極上通過(guò)溶液旋涂法依次形成電子傳輸層和紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層，其中，所述紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層的材料為紅光量子點(diǎn)、綠光量子點(diǎn)和藍(lán)光量子點(diǎn)形成的混合物；以及 在所述紅綠藍(lán)混合量子點(diǎn)發(fā)光層上通過(guò)真空蒸鍍法依次形成能量傳遞層、空穴傳輸層、空穴注入層以及陽(yáng)極，其中，所述能量傳遞層包括層疊的綠光能量傳遞層和藍(lán)光能量傳遞層，所述綠光能量傳遞層的材料為綠光有機(jī)發(fā)光材料，所述藍(lán)光能量傳遞層的材料為藍(lán)光有機(jī)發(fā)光材料，所述綠光能量傳遞層和所述藍(lán)光能量傳遞層的厚度比為I?2:1.5?3.5，所述能量傳遞層的厚度為0.3nm?3nm。
【文檔編號(hào)】H01L51/50GK105845836SQ201610213362
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年4月7日
【發(fā)明人】曹進(jìn), 周潔, 謝婧薇, 魏翔, 俞浩健
【申請(qǐng)人】上海大學(xué)