一种无镉量子点发光二极管的制备方法与流程

本发明涉及无镉量子点材料，特别涉及一种无镉量子点发光二极管的制备方法。

背景技术：

1、无镉量子点不仅具有与镉基量子点相媲美的光学性能，包括高发光效率、广色域，长寿命等优势，同时还不具有本征毒性，环保无害，是国家未来重点支持和发展的方向之一。因此在新型显示技术领域受到了广泛的关注，具有巨大的发展前景。基于无镉量子点的发光二极管(qled)也即将在未来成为一种新型发光显示器件。当前，基于磷化铟(inp)、硒化锌(znse)和硒化锌碲(znsete)的核壳量子点是最有可能取代含镉量子点的材料。

2、然而，基于无镉量子点的发光二极管仍存在效率低下，稳定性较差等问题，这是由于在无镉量子点的硫化锌(zns)或硫化锌硒(znses)壳层带隙较宽，阻碍了发光二极管中电荷的有效注入，导致电子和空穴的辐射复合效率低下，从而影响了无镉量子点发光二极管的整体器件性能。

3、目前，采用的解决手段是通过使用能级合适的电荷传输层以改善电荷注入，但是这种方式极易导致发光器件产生其他问题(稳定性降低、器件制备工艺复杂等)。因此，如何制备发光二极管以提高无镉量子点发光二极管的器件性能仍然是需要亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为了解决上述现有技术问题的不足，本发明提供一种无镉量子点发光二极管的制备方法，通过发光二极管的制备方法的改进，有效提高了器件发光效率和亮度，改善了器件的稳定性。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、一种无镉量子点发光二极管的制备方法，可以依次按照阳极、空穴注入层、空穴传输层、无镉量子点发光层、电子传输层和阴极的顺序制备；也可以相反。即按照阴极、电子传输层、无镉量子点发光层、配体液膜层、空穴传输层和阳极的顺序制备。

4、采用上述技术方案，通过两种制备顺序，从而实现发光二极管的制备，使得制备的发光二极管能够有效提高了器件发光效率和亮度，改善了器件的稳定性。

5、作为优选，所述量子点发光二极管的阳极的制备为将含有ito透明电极的玻璃衬底分别用清洁剂、去离子水、丙酮和乙醇连续超声清洗处理各15分钟，之后将玻璃衬底烘干。

6、采用上述技术方案，通过对玻璃衬底进行清洗，并通过去离子水、丙酮和乙醇的特性使得清洗既清洁又去除了离子的干扰。

7、作为优选，所述量子点发光二极管的空穴注入层的制备为在经过清洁处理的玻璃衬底的ito透明电极一侧表面上旋涂一层poly(ethylenedioxythiophene):polystyrenesulphonate(pedot:pss)溶液，控制转速为4000r/min，旋涂时间为45s，在旋涂完成后以150℃的温度进行退火30min，得到pedot:pss薄膜，作为空穴注入层。

8、采用上述技术方案，pedot:pss溶液是指3，4-乙烯二氧噻吩聚合物和聚苯乙烯磺酸盐的混合液，这这两种物质在一起极大的提高了pedot的溶解性，在经过转速和旋涂退火等操作后得到pedot:pss薄膜。

9、作为优选，所述量子点发光二极管的空穴传输层的制备为在制备的pedot:pss薄膜上旋涂溶解在氯苯中的poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4-(n-(p-butylphenyl))diphenylamine)] (tfb)溶液，控制转速为2000r/min，旋涂时间为45s，在旋涂完成后以150℃的温度进行退火30min，得到tfb薄膜，作为空穴传输层。

10、采用上述技术方案，通过(tfb)溶液，即1,2,4,5-四(三氟甲基)苯溶液在pedot:pss薄膜上旋涂此溶液在进行转动旋涂退火操作得到空穴传输层。

11、作为优选，所述量子点发光二极管的量子点发光层的制备为在制备的tfb薄膜上旋涂无镉量子点溶液，量子点溶液中的量子点为实施例一的量子点，分散于正辛烷溶剂中，量子点浓度为10mg/ml，控制转速为2000r/min，旋涂时间为40s，在旋涂完成后以90℃的温度进行退火20min，得到量子点功能层薄膜，作为量子点发光层。

12、采用上述技术方案，通过设置合理的量子点浓度，再经过适宜转速的转动、旋涂、适宜温度的退火得到合适的量子点功能层薄膜，作为量子点发光层。

13、作为优选，所述量子点发光二极管的电子传输层的制备为在制备的配体液膜层上，以4000转/分钟的速度旋涂氧化锌镁乙醇溶液，溶液浓度为30mg/ml，旋涂时间为40s，在旋涂完成后以120℃进行退火20min，形成氧化锌镁薄膜层，作为电子传输层。

14、采用上述技术方案，通过将电子传输层在配体液膜层上，再经过旋涂和退火形成氧化锌镁薄膜层，作为电子传输层。

15、作为优选，所述量子点发光二极管的阴极的制备为将旋涂完成的器件转移至真空蒸镀室，在制备的氧化锌镁薄膜层上蒸镀al电极层作为阴极层，厚度为100nm，最终得到无镉量子点发光二极管。

16、采用上述技术方案，在制备的氧化锌镁薄膜层上蒸镀al电极层作为阴极层，在从而得到无镉量子点发光二极管。

17、本发明与现有技术相比较，本发明通过不同的发光二极管的制备方法，以提高发光二极管中电荷的有效注入，提高电子和空穴的辐射复合效率，从而提升无镉量子点发光二极管的整体器件性能。

技术特征：

1.一种无镉量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，可以依次按照阳极、空穴注入层、空穴传输层、无镉量子点发光层、电子传输层和阴极的顺序制备；也可以相反，即按照阴极、电子传输层、无镉量子点发光层、配体液膜层、空穴传输层和阳极的顺序制备。

2.根据权利要求1所述的一种无镉量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，所述量子点发光二极管的阳极的制备为将含有ito透明电极的玻璃衬底分别用清洁剂、去离子水、丙酮和乙醇连续超声清洗处理各15分钟，之后将玻璃衬底烘干。

3.根据权利要求2所述的一种无镉量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，所述量子点发光二极管的空穴注入层的制备为在经过清洁处理的玻璃衬底的ito透明电极一侧表面上旋涂一层poly(ethylenedioxythiophene):polystyrenesulphonate(pedot:pss)溶液，控制转速为4000r/min，旋涂时间为45s，在旋涂完成后以150℃的温度进行退火30min，得到pedot:pss薄膜，作为空穴注入层。

4.根据权利要求3所述的一种无镉量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，所述量子点发光二极管的空穴传输层的制备为在制备的pedot:pss薄膜上旋涂溶解在氯苯中的poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4-(n-(p-butylphenyl))diphenylamine)] (tfb)溶液，控制转速为2000r/min，旋涂时间为45s，在旋涂完成后以150℃的温度进行退火30min，得到tfb薄膜，作为空穴传输层。

5.根据权利要求4所述的一种无镉量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，所述量子点发光二极管的量子点发光层的制备为在制备的tfb薄膜上旋涂无镉量子点溶液，量子点溶液中的量子点为实施例一的量子点，分散于正辛烷溶剂中，量子点浓度为10mg/ml，控制转速为2000r/min，旋涂时间为40s，在旋涂完成后以90℃的温度进行退火20min，得到量子点功能层薄膜，作为量子点发光层。

6.根据权利要求5所述的一种无镉量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，所述量子点发光二极管的电子传输层的制备为在制备的配体液膜层上，以4000转/分钟的速度旋涂氧化锌镁乙醇溶液，溶液浓度为30mg/ml，旋涂时间为40s，在旋涂完成后以120℃进行退火20min，形成氧化锌镁薄膜层，作为电子传输层。

7.根据权利要求6所述的一种无镉量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，所述量子点发光二极管的阴极的制备为将旋涂完成的器件转移至真空蒸镀室，在制备的氧化锌镁薄膜层上蒸镀al电极层作为阴极层，厚度为100nm，最终得到无镉量子点发光二极管。

技术总结
本发明公开了一种无镉量子点发光二极管的制备方法，可以依次按照阳极、空穴注入层、空穴传输层、无镉量子点发光层、电子传输层和阴极的顺序制备；也可以相反。即按照阴极、电子传输层、无镉量子点发光层、配体液膜层、空穴传输层和阳极的顺序制备。本发明通过不同的发光二极管的制备方法，以提高发光二极管中电荷的有效注入，提高电子和空穴的辐射复合效率，从而提升无镉量子点发光二极管的整体器件性能。

技术研发人员：曹璠
受保护的技术使用者：浙江臻纳科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14