一种激子限域结构的qled及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于量子点发光二极管领域，尤其涉及一种激子限域结构的QLED及其制备方法。
【背景技术】
[0002]发光二极管(LED)因其能耗低、产热少、寿命长等优点，在环保节能意识强烈的当代，受到了越来越广泛的关注，并逐步取代传统的照明技术，成为新一代照明光源。发光材料作为LED中的核心成分，对LED的性能有着至关重要的影响。荧光粉发光材料作为LED的第一代发光材料，曾经在LED照明和显示中应用广泛，但其存在光衰大、颗粒均匀度差、使用寿命短等缺点，严重制约了荧光粉LED的发展。有机发光二极管(OLED)是新一代LED的研究热点，然而其在封装技术及使用寿命上都存在着无法避免的问题。量子点(QD)作为新型的发光材料，具有光色纯度高、发光量子效率高、发光颜色可调、使用寿命长等优点，成为目前新型LED发光材料的研究热点。因此，以量子点材料作为发光层的量子点发光二极管(QLED)成为了目前新型LED研究的主要方向，并在照明以及平板显示领域具有广阔的应用前景。
[0003]得益于过去几十年量子点合成技术的进步以及器件结构的改进，近年来QLED器件的性能有了大幅度提升，但由于器件发光效率以及寿命的限制，QLED离商业化应用还有一定距离。表征器件最主要的参数是外量子效率，其主要受以下四个因素决影响:(I)电子、空穴的注入平衡；(2)电子、空穴的复合形成激子的速度；(3)内量子效率(激子辐射发光效率);(4)光取出效率。其中，内量子效率的提高对于降低QLED显示器的功耗以及延长其使用寿命较为关键。为了提高QLED的内量子效率，器件运行时产生的激子(电子、空穴对)应该局限在红、绿、蓝量子点发光层内。对于传统结构的QLED器件，如图1所示(其中，I’ _6’分别为阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和阴极)，由于量子点发光层4’内形成的激子在量子点发光层4’与空穴传输层(HTL) 3’界面以及量子点发光层4’与电子传输层(ETL)5’界面发生能量转移而淬灭，降低了器件的内量子效率。此夕卜，由于空穴能够迀移到电子传输层(ETL)5’，与其中的电子复合形成激子；同时电子能够迀移到空穴传输层(HTL) 3’与其中的空穴复合形成激子，这些激子通过无辐射跃迀损耗能量，从而减小了量子点发光层4’内激子的形成，进而降低器件的内量子效率。因此，研发一种将激子形成区域限制在量子点发光层内、同时将量子点发光层内形成的激子限域在量子点发光层内的高内量子效率QLED显得尤为重要。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种具有激子限域结构的QLED，旨在解决现有QLED由于量子点发光层内形成的激子在量子点发光层与空穴传输层界面以及量子点发光层与电子传输层界面发生能量转移而淬灭，以及，由于空穴能够迀移到电子传输层与其中的电子复合形成激子、同时电子能够迀移到空穴传输层与其中的空穴复合形成激子，导致QLED器件内量子效率低的问题。
[0005]本发明的另一目的在于提供一种具有激子限域结构的QLED的制备方法。
[0006]本发明是这样实现的，一种具有激子限域结构的QLED，包括阳极、量子点发光层和阴极，还包括空穴传输/电子阻挡层和电子传输/空穴阻挡层，且所述阳极、空穴传输/电子阻挡层、量子点发光层、电子传输/空穴阻挡层和阴极从下往上依次层叠设置。
[0007]以及，一种具有激子限域结构的QLED的制备方法，包括以下步骤:
[0008]提供一阳极；
[0009]在所述阳极上依次沉积空穴传输/电子阻挡层、量子点发光层、电子传输/空穴阻挡层;
[0010]在所述电子传输/空穴阻挡层上沉积阴极。
[0011]本发明提供的具有激子限域结构的QLED，通过在量子点发光层的两个界面分别添加具有电子阻挡能力的空穴传输/电子阻挡层和具有空穴阻挡能力的电子传输/空穴阻挡层，将激子形成区域限制在量子点发光层内，提高了 QLED的内量子效率。同时，引入的空穴传输/电子阻挡层和电子传输/空穴阻挡层中分别含有三线态能级(Tl)高于量子点发光材料Tl的电子阻挡和空穴阻挡材料，从而有效防止激子在量子点发光层界面发生能量反转而导致激子淬灭，从而有效提高QLED的内量子效率。此外，采用所述具有激子限域结构的QLED的TV产品具有更低的能耗以及更长的使用寿命。
[0012]本发明提供的具有激子限域结构的QLED的制备方法，操作简单，方法易控，易于实现产业化。
【附图说明】
[0013]图1是现有技术提供的QLED结构示意图；
[0014]图2是本发明实施例提供的具有激子限域结构的QLED结构示意图；
[0015]图3是本发明实施例提供的含有电子阻挡层的具有激子限域结构的QLED结构示意图；
[0016]图4是本发明实施例提供的含有空穴阻挡层的具有激子限域结构的QLED结构示意图；
[0017]图5是本发明实施例提供的含有空穴阻挡层和电子阻挡层的具有激子限域结构的QLED结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，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。
[0019]结合图2-5，本发明实施例一种具有激子限域结构的QLED，包括阳极1、量子点发光层4和阴极6，还包括空穴传输/电子阻挡层3和电子传输/空穴阻挡层5，且所述阳极1、空穴传输/电子阻挡层3、量子点发光层4、电子传输/空穴阻挡层5和阴极6从下往上依次层叠设置，如图2所示。
[0020]本发明实施例中，所述空穴传输/电子阻挡层3具有两种情形，第一种情形是将具有电子阻挡作用的空穴传输材料单独作为空穴传输/电子阻挡层3 ;第二种情况是将所述空穴传输/电子阻挡层3设置为单独的空穴传输层31和电子阻挡层32，依次层叠在所述阳极I上。
[0021]同理，所述电子传输/空穴阻挡层5具有两种情形，第一种情形是将具有空穴阻挡作用的电子传输材料单独作为电子传输/空穴阻挡层5 ;第二种情况是将所述电子传输/空穴阻挡层5设置为单独的空穴阻挡层51和电子传输层52，依次层叠在所述量子点发光层4上。
[0022]本发明实施例中，当将所述空穴传输/电子阻挡层3和/或所述电子传输/空穴阻挡层5作为单独的一层设置时，可以简化所述具有激子限域结构的QLED的器件结构，更有利于制作和量产，进而降低生产成本；当所述空穴传输/电子阻挡层3和所述电子传输/空穴阻挡层5各分别设置为对应的两层结构时，所述具有激子限域结构的QLED中所述量子点发光层4的激子限域作用更明显，更有利于提高QLED的内量子效率。
[0023]本发明实施例中，为了提高电荷迀移率，可以在所述具有激子限域结构的QLED设置空穴注入层2和/或电子注入层。其中，所述空穴注入层2设置在所述阳极I和所述空穴传输/电子阻挡层3之间，所述电子注入层设置在所述阴极6和所述电子传输/空穴阻挡层5之间。
[0024]作为一个具体优选实施例，所述具有激子限域结构的QLED，包括从下往上依次层叠设置的阳极1、空穴注入层2、空穴传输/电子阻挡层3、量子点发光层4、电子传输/空穴阻挡层5和