一种改善量子点发光二极管寿命的方法_2

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的“巨壳型” QD-LED器件。
[0018]上述的ZnCdSe/ZnSe/ZnS量子点可按照下述方法获得:采用溶液法制备ZnCdSe量子点(粒径约为2.6nm),然后用正己烷和甲醇混合溶液(正己烷和甲醇的体积比为1:6)进行提纯,然后加入到有机溶液液体石蜡中,加热至300°C,逐滴滴加200mL溶有ZnO的十八烯酸溶液(氧化锌浓度为0.5毫摩尔每毫升;也可使用相应浓度的液体石蜡溶液)、及350mL溶有Se和S (浓度为0.2毫摩尔每毫升,其中Se和S的摩尔比为1:3)的十八烯溶液;每个完整的“巨壳型”量子点合成需要的壳层材料体积是核材料体积的的60倍以上(约为64倍),滴加完毕后溶液继续生长I 一 2h,即得ZnCdSe/ZnSe/ZnS “巨壳型”量子点。量子点在使用前宜先纯化,然后用甲苯稀释至所需浓度。
[0019]所采用“巨壳型”量子点ZnCdSe/ZnSe/ZnS荧光吸收以及电镜形貌如图1b和e所示;所采用器件结构示意图,能级结构示意图以及得到的电致发光光谱如图2c所示。采用“巨壳型”量子点所构筑的绿色QD-LED的器件发光性能表征如图3所示。采用“巨壳型”量子点所构筑的绿色QD-LED的器件寿命如图4b所示。其中寿命计算是通过下面公式得到:(初始亮度)nXT5tl=常数,其中T5tl是QD-LED亮度降低到初始亮度一半时所用的时间,η是加速因子范围处于1.5~2之间,因此从图4可以得出我们的绿色QD-LED器件在100 cd m_2亮度下的寿命为28000小时以上。
[0020]实施例3
一种改善量子点发光二极管寿命的方法,其作为发光层的量子点的壳和核体积比为72:1。具体制备方法如下:
将清洗干净的图案画的ITO玻璃用紫外-臭氧处理机(UV/03)处理15分钟,然后采用旋转涂膜的方法在ITO玻璃基片以5500转/分钟的转速旋涂30 nm的PEDOT:PSS薄膜作为空穴注入层。将旋涂好PED0T:PSS薄膜的ITO玻璃基片在空气中于150°C干燥15 min,然后将其转移至手套箱中旋涂质量浓度为1.5wt%的TFB氯苯溶液40nm作为空穴传输层,并在手套箱中110°C干燥30min。继续旋涂浓度为15mg/mL红色的“巨壳型”量子点CdSe/ZnCdS/ZnS (厚度约37nm)作为发光层,然后采用旋涂的方法制备厚32nm的氧化锌(ZnO)电子传输层,最后以2 — 3nm/s的速度真空沉积一层厚10nm的Al作为背电极,即制备得到红色的“巨壳型” QD-LED器件。
[0021]上述的CdSe/ZnCdS/ZnS量子点可按照下述方法获得:采用溶液法制备CdSe量子点(粒径约为2.lnm),然后用正己烷和甲醇混合溶液(正己烷和甲醇的体积比为1:4)进行提纯,然后加入到有机溶液液体石蜡中,加热至310°C,逐滴滴加320mL溶有ZnO和CdO的液体石蜡溶液(浓度为0.4毫摩尔每毫升,其中ZnO和CdO的摩尔比为5:3)、及440mL溶有S (浓度为0.2毫摩尔每毫升)的液体石蜡溶液;每个完整的“巨壳型”量子点合成需要的壳层材料体积是核材料体积的的60倍以上(约为72倍),滴加完毕后溶液继续生长I 一 2h,即得CdSe/ZnCdS/ZnS “巨壳型”量子点。量子点在使用前宜先纯化,然后用甲苯稀释至所需浓度。
[0022]所采用“巨壳型”量子点荧光吸收以及电镜形貌如图1c和f所示;所采用器件结构示意图,能级结构示意图以及得到的电致发光光谱如图2c所示。采用“巨壳型”量子点所构筑的红色QD-LED的器件发光性能表征如图3所示。采用“巨壳型”量子点CdSe/ZnCdS/ZnS所构筑的红色QD-LED的器件寿命如图4c所示。其中寿命计算是通过下面公式得到:(初始亮度)n XT50=常数,其中T5tl是QD-LED亮度降低到初始亮度一半时所用的时间,η是加速因子范围处于1.5~2之间,因此从图4可以得出我们的红色QD-LED器件在100 cd m_2亮度下的寿命为98000小时以上。
[0023]实施例4
一种改善量子点发光二极管寿命的方法,其作为发光层的量子点的壳和核体积比大于60:1。具体制备方法如下:
将清洗干净的图案画的ITO玻璃用紫外-臭氧处理机(UV/03)处理15分钟,然后采用旋转涂膜的方法在ITO玻璃基片以5500转/分钟的转速旋涂30 nm的PEDOT:PSS薄膜作为空穴注入层。将旋涂好PEDOT:PSS薄膜的ITO玻璃基片在空气中于150°C干燥15 min,然后将其转移至手套箱中旋涂质量浓度为1.5wt%的Poly-Tro氯苯溶液40nm作为空穴传输层,并在手套箱中110°C干燥30min。分别继续旋涂浓度为18 mg/mL的“巨壳型”量子点ZnCdSe/ZnS (蓝色)、ZnCdSe/ZnSe/ZnS (绿色)、CdSe/ZnCdS/ZnS (红色)作为发光层(量子点层的厚度约为37 nm),然后采用旋涂的方法制备厚32nm的氧化锌(ZnO)电子传输层,最后以2 — 3nm/s的速度真空沉积一层厚10nm的Al作为背电极,即制备得到红绿蓝三基色的“巨壳型” QD-LED器件。
[0024]寿命计算是通过下面公式得到:(初始亮度)nX T5tl=常数,其中T5tl是QD-LED亮度降低到初始亮度一半时所用的时间,η是加速因子范围处于1.5-2之间,由此得出我们的蓝、绿、红色QD-LED器件在100 cd m_2亮度下的寿命分别为114,28000和98000小时以上。
[0025]上述的ZnCdSe/ZnS (蓝色)、ZnCdSe/ZnSe/ZnS (绿色)、CdSe/ZnCdS/ZnS (红色)量子点,其具体合成方法参见实施例1、2和3。
[0026]实施例5
一种改善量子点发光二极管寿命的方法,其作为发光层的量子点的壳和核体积比大于60:1。具体制备方法如下:
将清洗干净的图案画的ITO玻璃用紫外-臭氧处理机(UV/03)处理15分钟,然后采用旋转涂膜的方法在ITO玻璃基片以5500转/分钟的转速旋涂30 nm的PEDOT: PSS薄膜作为空穴注入层。将旋涂好PED0T:PSS薄膜的ITO玻璃基片在空气中于150°C干燥15 min,然后将其转移至手套箱中旋涂质量浓度为1.5wt%的TFB氯苯溶液40nm作为空穴传输层,并在手套箱中110°C干燥30min。分别继续旋涂浓度为18mg/mL的“巨壳型”量子点ZnCdSe/ZnS (蓝色)、ZnCdSe/ZnSe/ZnS (绿色)、CdSe/ZnCdS/ZnS (红色)作为发光层(量子点层的厚度约为37 nm),然后采用旋涂的方法制备厚32nm的二氧化钛(T12)电子传输层,最后以2 - 3nm/s的速度真空沉积一层厚10nm的Al作为背电极,即制备得到红绿蓝三基色的“巨壳型” QD-LED器件。
[0027]寿命计算是通过下面公式得到:(初始亮度)nX T5tl=常数,其中T5tl是QD-LED亮度降低到初始亮度一半时所用的时间,η是加速因子范围处于1.5-2之间,由此得出我们的蓝、绿、红色QD-LED器件在100 cd m_2亮度下的寿命分别为114,28000和98000小时以上。
[0028]上述的ZnCdSe/ZnS (蓝色)、ZnCdSe/ZnSe/ZnS (绿色)、CdSe/ZnCdS/ZnS (红色)量子点,其具体合成方法参见实施例1、2和3。
【主权项】
1.一种改善量子点发光二极管寿命的方法,其特点在于,作为发光层的量子点的壳和核体积比大于60:1。
2.如权利要求1所述改善量子点发光二极管寿命的方法,其特点在于,所选用量子点的核和壳层材料为 CdSe/ZnS、CdSe/ZnCdS/ZnS、CdSe/CdS、ZnCdSe/ZnS 或 ZnCdSe/ZnSe/ZnS0
3.如权利要求1所述改善量子点发光二极管寿命的方法,其特点在于,包括以下步骤:在ITO玻璃上以2000 - 6000转/分钟的转速依次旋涂或以2 — 3nm/s蒸发速率真空沉积空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层和电子传输层,然后采用真空沉积的方法制备背电极,即得。
4.如权利要求3所述改善量子点发光二极管寿命的方法,其特点在于,所述的空穴传输层为 Poly-TPD、TFB、PVK、TCTA, CBP、Mo03、N1 或 W03,所述的电子传输层为 ZnO、1102或8-羟基喹啉铝。
【专利摘要】本发明属于电致发光器件领域,涉及一种改善量子点发光二极管寿命的方法,其作为发光层的量子点的壳和核体积比大于60:1。所选用量子点的核和壳层材料均为II-VI族材料,可以为CdSe/ZnS、CdSe/ZnCdS/ZnS、CdSe/CdS、ZnCdSe/ZnS或ZnCdSe/ZnSe/ZnS等。壳层可由ZnCdS与ZnS、或ZnSe与ZnS等复合而成。该方法利用“巨壳型”量子点作为发光层,有效地抑制了量子点的荧光闪烁,提高了其抗光漂白的能力,并由此有效地改善了半导体荧光量子点作为发光层的电致发光器件的寿命。
【IPC分类】H01L33-06, H01L33-00, H01L33-28
【公开号】CN104701430
【申请号】CN201510068498
【发明人】申怀彬, 吝青丽, 李林松
【申请人】河南大学
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月10日
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