基于补偿发光的CdSe量子点白光LED的制作方法
专利名称:基于补偿发光的CdSe量子点白光LED的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于补偿发光的CdSe量子点白光LED,采用CdSe量子点和聚三苯胺有机材料，利用互补发光的原理产生白光，属于新型补偿发光白光量子点LED领域。采用双层发光的结构，主要由玻璃衬底(1)、沉积在玻璃衬底(1)上透明的ITO电极(2)、旋涂在ITO电极(2)上的PEDOT:PSS层(3)、旋涂在PEDOT:PSS层(3)上产生蓝绿光的Poly?TPD层(4)、旋涂在Poly?TPD层(4)上产生红光的CdSe量子点层(5)及其Al电极(6)组成；采用CdSe量子点和Poly?TPD有机材料，利用互补发光的原理获得白光LED。这种LED的主要特点是：一是采用CdSe量子点作为主要发光层，具有高红色发光效率；二是基于CdSe量子点和Poly?TPD材料的光谱互补特性，组合产生白光，具有显色性好、制备简单、成本低等优点。
【专利说明】
基于补偿发光的CdSe量子点白光LED
技术领域
[0001 ] 本实用新型涉及一种新型补偿发光白光量子点LED(Light-emitting d1de，1^0)，这种1^0采用0(156量子点和聚三苯胺[?01704’-1^8(4-13此71?11的71)-^-1^8(phenyl)benzidine) ,Poly-TPD]有机材料，利用互补发光的原理产生白光，具有显色性好、制备简单、成本低等优点。
【背景技术】
[0002]LED以其亮度高、显示寿命长、耗电低、成本低、视角和可视距离远等优点越来越受到人们的关注。其中，多色或白光发光二极管是目前的研究热点之一。
[0003]现今，普遍获取白光LED的方式主要有两种:一种是多芯片型白光LED，通过红、绿和蓝三原色的配色的方式产生白光；另一种是采用荧光粉转换白光，主要采用荧光粉将蓝光LED或紫外LED产生的蓝光或紫外光分布转换为双波长或三波长白光。
[0004]胶体量子点(quantumdots，简称QDs)作为新型的荧光材料，其荧光量子效率〉80%，制成量子点LED(quantum dot light emitting device缩写为QD-LED)的发射谱可以覆盖蓝光到红光的大部分可见光波段，具有显著节能、显色性好、制备简单、成本低、柔性好等优点。在平面显示、LCD背光源等领域，QD-LED有良好的应用前景。
[0005]通过研究CdSe量子点和Poly-TPD的发光光谱，发现它们的发光光谱具有互补性。在CdSe薄膜层上包覆一层poly-TPD薄膜后，利用两者互补的光谱特性，制备量子点LED，获得白光辐射。
[0006]采用CdSe量子点和Poly-1TD有机材料，利用互补发光的原理获得白光LED，在国内尚未见到相关报道。这种LED的主要特点是:一是采用CdSe量子点作为主要发光层，具有高红色发光效率;二是基于CdSe量子点和Poly-1TD材料的光谱互补特性，组合产生白光，具有显色性好、制备简单、成本低等优点。
【发明内容】
[0007]鉴于以上问题，本实用新型提出了一种基于补偿发光的CdSe量子点白光LED。这种LED最大特点就是采用光谱互补发光的原理产生白光，根据CdSe量子点和poly-1TD的互补光谱的发光特性，制作出高显色指数的白光LED。这种白光LED具有量子点LED的优良特性，不仅显色性好，而且制备过程也十分简单、稳定性好。
[0008]为了达到这一发明要求，本实用新型通过以下技术方案实现，并结合【附图说明】
如下:
[0009]一种基于补偿发光的CdSe量子点白光LED，采用双层发光的结构，主要由玻璃衬底
1、沉积在玻璃衬底I上透明的ITO电极2、旋涂在ITO电极2上的PEDOT: PSS层3、旋涂在PEDOT:PSS层3上产生蓝绿光的Poly-TPD层4、旋涂在Poly-TPD层4上产生红光的CdSe量子点层5及其Al电极6组成;所述PED0T:PSS层3作为缓冲层，用来提高ITO电极2的电极性能，透明的ITO电极2作为LED的正极，由于其透明的特性，使得产生的光能够透过;所述Poly-TPD层4用来产生蓝绿光，同时也作为空穴迀移层;CdSe量子点层5用来产生红光实现和Poly-1TD层4产生的蓝绿光互补形成白光;Al电极6作为LED的负极。
[0010]采用双层发光的结构，载流子从两个电极注入，在Poly-TPD层4和CdSe量子点层5交界面外复合，使得两层同时产生电致发光，且该结构Poly-Tro层4和CdSe量子点层是分离的，其作用能是减小了从波长短的一端转到波长长的一端的共振能量转移，使得白光LED的发光效率得到实质性的提高。
[0011]本实用新型的有益效果:提出了一种新型量子点白光LED结构。在这种结构的量子点LED中，一是采用新型材料CdSe量子点作为主要发光层，具有高红色发光效率;二是基于CdSe量子点和Poly-1TD材料的光谱互补特性，组合产生白光，具有显色性好、制备简单、成本低等优点。
【附图说明】
:
[0012]图1本实用新型LED总体结构图
[0013]图2本实用新型CdSe量子点与Poly-TPD发光光谱及混合后白光光谱
[0014]图3本实用新型玻璃衬底沉积ITO示意图
[0015]图4本实用新型在ITO电极上旋涂PED0T:PSS示意图
[0016]图5本实用新型在PEDOT: PSS上沉积Poly-TTO示意图
[0017]图6本实用新型在Poly-TPD层上旋涂CdSe量子点示意图
[0018]图7本实用新型热蒸镀制作Al电极示意图
[0019]图中:I一玻璃衬底2—IT0电极 3—PED0T:PSS层 4—Poly-1TD层 5—CdSe量子点层6—A1电极
【具体实施方式】
[0020]为了完成以上的
【发明内容】
，以下仅为本实用新型的较佳实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，不能以此限定本实用新型的范围。即但凡依本实用新型申请的专利范围所做的均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围。下面用实施例来具体说明本实用新型的结构和制作方法。
[0021]根据图1所述，所述的新型量子点白光LED采用双层发光的结构。这种结构的LED主要由玻璃衬底I，沉积在玻璃衬底I上透明的ITO电极2，旋涂在ITO电极2上的聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙稀横酸)(po I y ( 3 , 4-ethylened1xy th1phene ): po I y (4-styrenesulfonate)，PED0T:PSS)层3，旋涂在PED0T:PSS层3上产生蓝绿光的Poly-TPD层4，旋涂在Poly-TPD层4上产生红光的CdSe量子点层5及其Al电极几个部分组成。PEDOT: PSS层3作为缓冲层，用来提高ITO电极2的电极性能。透明的ITO电极2作为LED的正极，由于其透明的特性，使得产生的光能够透过。Poly-TPD层4用来产生蓝绿光，同时也作为空穴迀移层。CdSe量子点层5用来产生红光实现和Poly-TPD层4产生的蓝绿光互补形成白光。Al电极6作为LED的负极。
[0022]本实用新型的互补产生白光的结构和普遍采用的白光混合方式不同，本实用新型采用的结构中，载流子从两个电极注入，在Poly-1TD层4和CdSe量子点层5交界面外复合，使得两层同时产生电致发光。不同于一般多色量子点混合白光LEDs，这种结构Poly-TPD层4和CdSe量子点层是分离的，有效减小了从波长短的一端转到波长长的一端的共振能量转移，使得白光LED的发光效率得到实质性的提高。
[0023]参阅图2，本实用新型所述CdSe量子点与Poly-1TD的发光光谱特性正好互补。根据图2中CdSe量子点层5发光光谱曲线所述，由于发光CMSe量子点层5的发光机理是施主一受主对复合发光，其产生峰值波长在620nm附近的红光。通过旋涂形成的Poly-TPD层4，在高温处理和退火冷却到室温时，其TPD分子结构主要是平面结构，这种平面结构对应较高波长475nm的PL发光峰。此外，采用合适的旋涂速度，保证所获得的Poly-TPD层4的EL谱的主峰是在480nm附近的蓝绿光，其Poly-TPD层4的发光光谱特性曲线如图2所示。根据图2所述的组合发光的光谱，在CdSe量子点薄膜层上包覆一层Poly-1TD薄膜后，二者发光颜色互补，可以产生白光。在恰当的偏置电压下，可以得到较好的白光光谱，具有高的显色指数。
[0024]参阅图3，将带有ITO电极2的玻璃衬底I用超声净洗，分别置于清洗液、去离子水、丙酮和异丙醇中清洗2次，每次15分钟。在150°C下烘烤10分钟后，进行紫外线处理。
[0025]其次，通过旋涂方法将PEDOT:PSS层3旋涂在ITO电极2上，旋涂厚度大约是30nm，接着在N2环境下150 °C退火1分钟，参阅图4所示。
[0026]第三，根据图5所述，将空穴传输材料Poly-1TD层4旋涂在PEDOT:PSS层3上，作为空穴迀移层，在他环境下120 °C退火30分钟。
[0027]第四，将胶体CdSe量子点溶液旋涂在空穴迀移层上，形成ZnCuInS/ZnS量子点层5，在N2环境下80 °C退火30分钟，参阅图6。
[0028]最后，采用热蒸镀的方法在CdSe量子点层5上沉积150nm厚的Al电极6，其结构参阅图7。
[0029]这样就完成新型量子点白光LED的制作。
【主权项】
1.一种基于补偿发光的CdSe量子点白光LED，采用双层发光的结构，其特征在于:主要由玻璃衬底(I)、沉积在玻璃衬底(I)上透明的ITO电极(2)、旋涂在ITO电极(2)上的PEDOT:PSS层(3)、旋涂在PED0T:PSS层(3)上产生蓝绿光的Po Iy-1TD层(4)、旋涂在Po Iy-1TD层(4)上产生红光的CdSe量子点层(5)及其Al电极(6)组成;所述PEDOT: PSS层(3)作为缓冲层，用来提高ITO电极(2)的电极性能，透明的ITO电极(2)作为LED的正极，由于其透明的特性，使得产生的光能够透过;所述Poly-1TD层(4)用来产生蓝绿光，同时也作为空穴迀移层;CdSe量子点层(5)用来产生红光实现和Poly-TPD层(4)产生的蓝绿光互补形成白光;Al电极(6)作为LED的负极。2.权利要求1所述的一种基于补偿发光的CdSe量子点白光LED，其特征在于: 采用双层发光的结构，载流子从两个电极注入，在Poly-TPD层(4)和CdSe量子点层(5)交界面外复合，使得两层同时产生电致发光，且该结构Poly-1TD层(4)和CdSe量子点层是分离的，其作用能是减小了从波长短的一端转到波长长的一端的共振能量转移，使得白光LED的发光效率得到实质性的提高。
【文档编号】H01L51/50GK205692866SQ201620069934
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年1月25日 公开号201620069934.5, CN 201620069934, CN 205692866 U, CN 205692866U, CN-U-205692866, CN201620069934, CN201620069934.5, CN205692866 U, CN205692866U
【发明人】陈真, 王鹤林, 张铁强
【申请人】吉林大学
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于补偿发光的CdSe量子点白光LED,采用CdSe量子点和聚三苯胺有机材料，利用互补发光的原理产生白光，属于新型补偿发光白光量子点LED领域。采用双层发光的结构，主要由玻璃衬底(1)、沉积在玻璃衬底(1)上透明的ITO电极(2)、旋涂在ITO电极(2)上的PEDOT:PSS层(3)、旋涂在PEDOT:PSS层(3)上产生蓝绿光的Poly?TPD层(4)、旋涂在Poly?TPD层(4)上产生红光的CdSe量子点层(5)及其Al电极(6)组成；采用CdSe量子点和Poly?TPD有机材料，利用互补发光的原理获得白光LED。这种LED的主要特点是：一是采用CdSe量子点作为主要发光层，具有高红色发光效率；二是基于CdSe量子点和Poly?TPD材料的光谱互补特性，组合产生白光，具有显色性好、制备简单、成本低等优点。
【专利说明】
基于补偿发光的CdSe量子点白光LED
技术领域
[0001 ] 本实用新型涉及一种新型补偿发光白光量子点LED(Light-emitting d1de，1^0)，这种1^0采用0(156量子点和聚三苯胺[?01704’-1^8(4-13此71?11的71)-^-1^8(phenyl)benzidine) ,Poly-TPD]有机材料，利用互补发光的原理产生白光，具有显色性好、制备简单、成本低等优点。
【背景技术】
[0002]LED以其亮度高、显示寿命长、耗电低、成本低、视角和可视距离远等优点越来越受到人们的关注。其中，多色或白光发光二极管是目前的研究热点之一。
[0003]现今，普遍获取白光LED的方式主要有两种:一种是多芯片型白光LED，通过红、绿和蓝三原色的配色的方式产生白光；另一种是采用荧光粉转换白光，主要采用荧光粉将蓝光LED或紫外LED产生的蓝光或紫外光分布转换为双波长或三波长白光。
[0004]胶体量子点(quantumdots，简称QDs)作为新型的荧光材料，其荧光量子效率〉80%，制成量子点LED(quantum dot light emitting device缩写为QD-LED)的发射谱可以覆盖蓝光到红光的大部分可见光波段，具有显著节能、显色性好、制备简单、成本低、柔性好等优点。在平面显示、LCD背光源等领域，QD-LED有良好的应用前景。
[0005]通过研究CdSe量子点和Poly-TPD的发光光谱，发现它们的发光光谱具有互补性。在CdSe薄膜层上包覆一层poly-TPD薄膜后，利用两者互补的光谱特性，制备量子点LED，获得白光辐射。
[0006]采用CdSe量子点和Poly-1TD有机材料，利用互补发光的原理获得白光LED，在国内尚未见到相关报道。这种LED的主要特点是:一是采用CdSe量子点作为主要发光层，具有高红色发光效率;二是基于CdSe量子点和Poly-1TD材料的光谱互补特性，组合产生白光，具有显色性好、制备简单、成本低等优点。
【发明内容】
[0007]鉴于以上问题，本实用新型提出了一种基于补偿发光的CdSe量子点白光LED。这种LED最大特点就是采用光谱互补发光的原理产生白光，根据CdSe量子点和poly-1TD的互补光谱的发光特性，制作出高显色指数的白光LED。这种白光LED具有量子点LED的优良特性，不仅显色性好，而且制备过程也十分简单、稳定性好。
[0008]为了达到这一发明要求，本实用新型通过以下技术方案实现，并结合【附图说明】
如下:[0009]一种基于补偿发光的CdSe量子点白光LED，采用双层发光的结构，主要由玻璃衬底
1、沉积在玻璃衬底I上透明的ITO电极2、旋涂在ITO电极2上的PEDOT: PSS层3、旋涂在PEDOT:PSS层3上产生蓝绿光的Poly-TPD层4、旋涂在Poly-TPD层4上产生红光的CdSe量子点层5及其Al电极6组成;所述PED0T:PSS层3作为缓冲层，用来提高ITO电极2的电极性能，透明的ITO电极2作为LED的正极，由于其透明的特性，使得产生的光能够透过;所述Poly-TPD层4用来产生蓝绿光，同时也作为空穴迀移层;CdSe量子点层5用来产生红光实现和Poly-1TD层4产生的蓝绿光互补形成白光;Al电极6作为LED的负极。
[0010]采用双层发光的结构，载流子从两个电极注入，在Poly-TPD层4和CdSe量子点层5交界面外复合，使得两层同时产生电致发光，且该结构Poly-Tro层4和CdSe量子点层是分离的，其作用能是减小了从波长短的一端转到波长长的一端的共振能量转移，使得白光LED的发光效率得到实质性的提高。
[0011]本实用新型的有益效果:提出了一种新型量子点白光LED结构。在这种结构的量子点LED中，一是采用新型材料CdSe量子点作为主要发光层，具有高红色发光效率;二是基于CdSe量子点和Poly-1TD材料的光谱互补特性，组合产生白光，具有显色性好、制备简单、成本低等优点。
【附图说明】
:
[0012]图1本实用新型LED总体结构图
[0013]图2本实用新型CdSe量子点与Poly-TPD发光光谱及混合后白光光谱
[0014]图3本实用新型玻璃衬底沉积ITO示意图
[0015]图4本实用新型在ITO电极上旋涂PED0T:PSS示意图
[0016]图5本实用新型在PEDOT: PSS上沉积Poly-TTO示意图
[0017]图6本实用新型在Poly-TPD层上旋涂CdSe量子点示意图
[0018]图7本实用新型热蒸镀制作Al电极示意图
[0019]图中:I一玻璃衬底2—IT0电极 3—PED0T:PSS层 4—Poly-1TD层 5—CdSe量子点层6—A1电极
【具体实施方式】
[0020]为了完成以上的
【发明内容】
，以下仅为本实用新型的较佳实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，不能以此限定本实用新型的范围。即但凡依本实用新型申请的专利范围所做的均等变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围。下面用实施例来具体说明本实用新型的结构和制作方法。
[0021]根据图1所述，所述的新型量子点白光LED采用双层发光的结构。这种结构的LED主要由玻璃衬底I，沉积在玻璃衬底I上透明的ITO电极2，旋涂在ITO电极2上的聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙稀横酸)(po I y ( 3 , 4-ethylened1xy th1phene ): po I y (4-styrenesulfonate)，PED0T:PSS)层3，旋涂在PED0T:PSS层3上产生蓝绿光的Poly-TPD层4，旋涂在Poly-TPD层4上产生红光的CdSe量子点层5及其Al电极几个部分组成。PEDOT: PSS层3作为缓冲层，用来提高ITO电极2的电极性能。透明的ITO电极2作为LED的正极，由于其透明的特性，使得产生的光能够透过。Poly-TPD层4用来产生蓝绿光，同时也作为空穴迀移层。CdSe量子点层5用来产生红光实现和Poly-TPD层4产生的蓝绿光互补形成白光。Al电极6作为LED的负极。
[0022]本实用新型的互补产生白光的结构和普遍采用的白光混合方式不同，本实用新型采用的结构中，载流子从两个电极注入，在Poly-1TD层4和CdSe量子点层5交界面外复合，使得两层同时产生电致发光。不同于一般多色量子点混合白光LEDs，这种结构Poly-TPD层4和CdSe量子点层是分离的，有效减小了从波长短的一端转到波长长的一端的共振能量转移，使得白光LED的发光效率得到实质性的提高。
[0023]参阅图2，本实用新型所述CdSe量子点与Poly-1TD的发光光谱特性正好互补。根据图2中CdSe量子点层5发光光谱曲线所述，由于发光CMSe量子点层5的发光机理是施主一受主对复合发光，其产生峰值波长在620nm附近的红光。通过旋涂形成的Poly-TPD层4，在高温处理和退火冷却到室温时，其TPD分子结构主要是平面结构，这种平面结构对应较高波长475nm的PL发光峰。此外，采用合适的旋涂速度，保证所获得的Poly-TPD层4的EL谱的主峰是在480nm附近的蓝绿光，其Poly-TPD层4的发光光谱特性曲线如图2所示。根据图2所述的组合发光的光谱，在CdSe量子点薄膜层上包覆一层Poly-1TD薄膜后，二者发光颜色互补，可以产生白光。在恰当的偏置电压下，可以得到较好的白光光谱，具有高的显色指数。
[0024]参阅图3，将带有ITO电极2的玻璃衬底I用超声净洗，分别置于清洗液、去离子水、丙酮和异丙醇中清洗2次，每次15分钟。在150°C下烘烤10分钟后，进行紫外线处理。
[0025]其次，通过旋涂方法将PEDOT:PSS层3旋涂在ITO电极2上，旋涂厚度大约是30nm，接着在N2环境下150 °C退火1分钟，参阅图4所示。
[0026]第三，根据图5所述，将空穴传输材料Poly-1TD层4旋涂在PEDOT:PSS层3上，作为空穴迀移层，在他环境下120 °C退火30分钟。
[0027]第四，将胶体CdSe量子点溶液旋涂在空穴迀移层上，形成ZnCuInS/ZnS量子点层5，在N2环境下80 °C退火30分钟，参阅图6。
[0028]最后，采用热蒸镀的方法在CdSe量子点层5上沉积150nm厚的Al电极6，其结构参阅图7。
[0029]这样就完成新型量子点白光LED的制作。
【主权项】
1.一种基于补偿发光的CdSe量子点白光LED，采用双层发光的结构，其特征在于:主要由玻璃衬底(I)、沉积在玻璃衬底(I)上透明的ITO电极(2)、旋涂在ITO电极(2)上的PEDOT:PSS层(3)、旋涂在PED0T:PSS层(3)上产生蓝绿光的Po Iy-1TD层(4)、旋涂在Po Iy-1TD层(4)上产生红光的CdSe量子点层(5)及其Al电极(6)组成;所述PEDOT: PSS层(3)作为缓冲层，用来提高ITO电极(2)的电极性能，透明的ITO电极(2)作为LED的正极，由于其透明的特性，使得产生的光能够透过;所述Poly-1TD层(4)用来产生蓝绿光，同时也作为空穴迀移层;CdSe量子点层(5)用来产生红光实现和Poly-TPD层(4)产生的蓝绿光互补形成白光;Al电极(6)作为LED的负极。2.权利要求1所述的一种基于补偿发光的CdSe量子点白光LED，其特征在于: 采用双层发光的结构，载流子从两个电极注入，在Poly-TPD层(4)和CdSe量子点层(5)交界面外复合，使得两层同时产生电致发光，且该结构Poly-1TD层(4)和CdSe量子点层是分离的，其作用能是减小了从波长短的一端转到波长长的一端的共振能量转移，使得白光LED的发光效率得到实质性的提高。
【文档编号】H01L51/50GK205692866SQ201620069934
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年1月25日 公开号201620069934.5, CN 201620069934, CN 205692866 U, CN 205692866U, CN-U-205692866, CN201620069934, CN201620069934.5, CN205692866 U, CN205692866U
【发明人】陈真, 王鹤林, 张铁强
【申请人】吉林大学
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