專利名稱：一種光子晶體結構量子點有機發光二極管發光裝置的制作方法
技術領域：
本發明提供了一種光子晶體結構量子點有機發光二極管發光裝置，屬于發光二極管領域，尤其是涉及量子點有機發光二極管領域。
背景技術：
在固體發光照明應用和量子光學領域，由于具有較高的發光效率，核殼結構量子點被認為是一種理想的發光材料，由于量子局限效應，納米材料具有比體材料更好的發光性能。因此，以量子點作為有機發光二極管的有源層，可以大大提高發光效率。并且根據量子約束效應，通過對量子點的大小等進行調節，可得到不同波段的發射光；另外，采用光子晶體結構構成針對某些光波長的光子帶隙，可以實現某些波長的全反射效果，用來提高發光二極管的出光效率。
發明內容
本發明提供了一種光子晶體結構量子點有機發光二極管發光裝置，主要目的是提供一種新型的高光效的可見光波段的量子點有機發光二極管，并為納米材料白光有機發光二極管的研究提供基礎。本發明的光子晶體結構量子點有機發光二極管是以ITO為陽極，然后在其一面自下而上依次沉積Pedot = PSS空穴注入層，TPD空穴傳輸層，QDs發光層，Alq3電子傳輸層和 CuAg合金陰極；同時通過對QDs的尺寸等調節，可得到不同波段的出射光，Alq3電子傳輸層的厚度范圍為40-100納米，Alq3電子傳輸層的結構為二維光子晶體結構，通過調節該結構的晶格周期，實現其光子帶隙的調節，可以使得向Cu/Ag陰極發射的光產生全反射，從 ITO透明電極出射，提高光子出射效率，光子晶體結構可以是圓孔或者方形孔，圓孔或者方孔的直徑或者邊長范圍為20-40納米，周期為50-100納米。本發明所述的QDs可以是CcKe/CdS或者CdSe/SiS，QDs的尺寸范圍為 4. Onm-7. 5nm, ITO透明電極的厚度為1_5微米，陰極為Cu/Ag合金，其厚度為1_5微米。光子晶體結構量子點有機發光二極管的優點是1)以光子晶體結構的Alq3作為電子傳輸層和反射層，出光效率高。2)通過對量子點直徑的調節，可得到不同波段的出射光，可制備出多種顏色的發光器件。
圖1光子晶體結構量子點有機發光二極管結構示意2Alq3層光子晶體結構示意3光子晶體結構和非光子晶體結構量子點有機發光二極管的電致發光光譜圖具體實施方式
下面結合附圖及實施實例對本發明作進一步描述參見附圖1，一種光子晶體結構量子點有機發光二極管發光裝置，其構造為由氧化銦錫(ITO)透明陽極(1)，聚(3，4_亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(Pedot = PSS)空穴注入層O)，N，N' - 二苯基-N，N' -二二(3-甲基苯基)-1，1'-聯苯-4，4' -二胺 (TPD)空穴傳輸層(3)，量子點(QDs)發光層(4)，8-羥基喹啉招(Alq3)電子傳輸層(5)和 CuAg合金陰極(6)構成。圖2描述的是本發明的Alq3層光子晶體結構示意圖，為二維光子晶體結構，中間圓孔為空氣孔，圓孔直徑為圓孔以一定周期排列。圖3是光子晶體結構量子點有機發光二極管的電致發光光譜圖，從圖中可以看出，在偏置電壓為8伏時，對比同樣參數的非光子晶體結構量子點有機發光二極管的電致發光光譜圖，光子晶體結構量子點有機發光二極管發光效率較高，發光中心波長對應為560nm。實施實例在ITO的一面自下而上依次沉積Pedot:PSS層，TPD層，QDs層，Alq3層和Cu/Ag 電極。以旋涂法在ITO —面沉積厚度為30納米的Pedot = PSS膜，采用真空熱蒸發鍍膜法， 在Pedot:PSS膜上蒸鍍一層TPD膜，真空室的真空度為5.0X 10_4Pa，有機物的平均沉積速率為0. 2nm/s,形成的TPD膜厚度為50納米；采用膠體化學法制備出粒徑為5. 5納米的CdSe/ ZnS核殼結構QDs膜，并通過旋涂法沉積在TPD膜上；通過真空熱蒸發鍍膜法在QDs膜層上蒸鍍一層Alq3膜，真空室的真空度為5.0\10_卞&，有機物的平均沉積速率為0. 2nm/s，形成的Alq3膜厚度為60納米；然后采用微影蝕刻法制備出圓孔形狀均勻排列的光子晶體結構 Alq3膜，圓孔的直徑為40納米，周期為60納米；采用濺射法在Alq3膜上沉積厚度為1微米的Cu/Ag合金電極，CuAg比例為7 3。
權利要求
1.一種光子晶體結構量子點有機發光二極管發光裝置，其特征為由氧化銦錫(ITO) 透明陽極(1)，聚(3，4_亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(Pedot = PSS)空穴注入層O)， N,N' - 二苯基-N，N' -二(3-甲基苯基)-1，1'-聯苯-4，4' -二胺(TPD)空穴傳輸層 (3)，量子點(QDs)發光層(4)，8-羥基喹啉招(Alq3)電子傳輸層(5)和CuAg合金陰極(6) 構成，本發明的LED以QDs作為有源層，通過對QDs的尺寸調節，可得到不同波段的出射光， 可獲得可見光波段多種有機發光二極管，通過將Alq3電子傳輸層制備成光子晶體結構，可以使得向Cu/Ag陰極發射的光產生全反射，從ITO透明電極出射。
2.一種光子晶體結構量子點有機發光二極管發光裝置，其特征在于Alq3電子傳輸層的厚度范圍為40-100納米，Alq3電子傳輸層為二維光子晶體結構，光子晶體結構可以是圓孔或者方形孔，圓孔或者方孔的直徑或者邊長范圍為20-40納米，周期為50-100納米。
3.一種光子晶體結構量子點有機發光二極管發光裝置，其特征在于以QDs作為有源層，QDs可以是CdSe/CdS或者CdSe/SiS，QDs的尺寸范圍為4. Onm-7. 5nm。
4.一種光子晶體結構量子點有機發光二極管發光裝置，其特征在于陽極為ITO透明電極，其厚度為1-5微米，陰極為CuAg合金，其厚度為1-5微米。
全文摘要
本發明提供了一種光子晶體結構量子點有機發光二極管發光裝置，屬于發光二極管領域，尤其是涉及量子點有機發光二極管領域。一種光子晶體結構量子點有機發光二極管發光裝置，其特征為由氧化銦錫(ITO)透明陽極(1)，聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(Pedot:PSS)空穴注入層(2)，N，N′-二苯基-N，N′-二(3-甲基苯基)-1，1′-聯苯-4，4′-二胺(TPD)空穴傳輸層(3)，量子點(QDs)發光層(4)，8-羥基喹啉鋁(Alq3)電子傳輸層(5)和Cu/Ag合金陰極(6)構成，本發明的LED以QDs作為有源層，通過對QDs的尺寸調節，可得到不同波段的出射光，可獲得可見光波段多種有機發光二極管，通過將Alq3電子傳輸層制備成光子晶體結構，可以使得向Cu/Ag陰極發射的光產生全反射，從ITO透明電極出射。
文檔編號H01L51/52GK102447070SQ20101050282
公開日2012年5月9日 申請日期2010年10月9日 優先權日2010年10月9日
發明者李可, 沈常宇, 鐘川 申請人:中國計量學院