倒置綠光量子點薄膜電致發光器件的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種倒置綠光量子點薄膜電致發光器件,包括依次層疊的基底、陰極、電子傳輸層、綠光量子點發光層、空穴傳輸層以及陽極。空穴傳輸層包括層疊的第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層。第一空穴傳輸層的厚度為5nm~15nm。第一空穴傳輸層的HOMO能級大于第二空穴傳輸層的HOMO能級,從而在綠光量子點發光層與陽極之間形成階梯性勢壘,達到逐步提高空穴傳輸層的空穴注入能力,滿足綠光量子點薄膜電致發光器件的空穴注入的要求。
【專利說明】
倒置綠光量子點薄膜電致發光器件
技術領域
[0001]本發明涉及發光器件技術領域,尤其是涉及一種倒置綠光量子點薄膜電致發光器件。
【背景技術】
[0002]量子點(QDs,quantum dots)是一些肉眼無法看到的、極其微小的半導體納米晶體,粒徑一般小于10nm。當受到光或電的刺激,量子點可以發出有色光線,光線的顏色由量子點的組成材料和大小形狀決定,這一特性使得量子點能夠改變光源發出的光線顏色。由于電子、空穴和激子在三維空間方向上被量子限域,使得QDs的能帶結構由塊體的連續結構變成具有分子特性的分立能級結構。當QDs粒徑與萬尼爾激子(Wannier exciton)的波爾半徑(Bohr radius)相當或更小時,電子的局域性和相干性增強,激子帶的吸收系數增加,出現激子強吸收,受激后能發射強熒光,并且具有窄而對稱的發射光譜、寬而連續的吸收譜等優點。隨著QDs尺寸變化,量子效應的作用使得其能隙寬度隨之改變,從而發出不同顏色的光。運用QDs制成的量子點發光二極管(QLEDs,quantum dot light emitting d1des)也由此具備了高效率、色彩豐富、高穩定性等特點。
[0003]然而,傳統的量子點薄膜電致發光器件(QLED)的空穴不容易注入,需要高Η0Μ0(Highest Occupied Molecular Orbital,最高占據分子軌道)能級的空穴注入材料來幫助空穴的注入。特別是對于綠光量子點薄膜電致發光器件,綠光量子點的Η0Μ0能級一般較大,大約有6.5eV,而一般的透明陽極的功函數大約不到5.0eV,兩者相差較遠,造成QLED器件中空穴注入勢皇普遍較高,而常用的空穴注入材料的Η0Μ0能級一般為5.0eV?5.5eV,無法滿足空穴注入的要求。
【發明內容】
[0004]基于此,有必要提供一種可以滿足空穴注入要求的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件。
[0005]—種倒置綠光量子點薄膜電致發光器件,包括依次層疊的基板、陰極、電子傳輸層、綠光量子點發光層、空穴傳輸層以及陽極;
[0006]所述空穴傳輸層包括層疊的第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層,所述第一空穴傳輸層與所述綠光量子點發光層直接接觸,所述第一空穴傳輸層的厚度為5nm?15nm;
[0007]所述第一空穴傳輸層的材料為第一空穴傳輸材料和第二空穴傳輸材料形成的混合物,所述第二空穴傳輸層的材料為第二空穴傳輸材料和第三空穴傳輸材料形成的混合物;
[0008]所述第一空穴傳輸層的Η0Μ0能級為6.04eV?6.5eV,所述第二空穴傳輸層的Η0Μ0能級為4.2eV?6.03V,所述第一空穴傳輸層的Η0Μ0能級大于所述第二空穴傳輸層的Η0Μ0能級。
[0009]在一個實施方式中,所述綠光量子點發光層的材料為CMSeOZnS核殼結構綠光量子點,其中,@表不包覆,CdSe為所述核殼結構綠光量子點的核,ZnS為所述核殼結構綠光量子點的殼,
[0010]在一個實施方式中,所述綠光量子點發光層的厚度為20nm?30nmo
[0011]在一個實施方式中,所述第一空穴傳輸材料的HOMO能級、所述第二空穴傳輸材料的HOMO能級及所述第三空穴傳輸材料的HOMO能級依次減小。
[0012]在一個實施方式中,所述第一空穴傳輸材料選自2-羥基-3-甲基-2-環戊烯-1-酮和6,6-二 (4-9氫-咔唑-9-基)苯基)-6氫-吡咯[3,2,1-de ]吖啶中的一種。
[0013]在一個實施方式中,所述第二空穴傳輸材料選自N,Y-二( 1-萘基)-N,V -二苯基-1,17 -聯苯-4-V -二胺、2,2' 二 (3-二甲基苯氨基苯)I,V聯苯、4,4 ’ -雙(9H-咔唑-9-基)聯苯、8,8-二 (4-( 9氫-咔唑-9-基)苯基)-8氫-吲哚[3,2,1-de ]吖啶和3,5-二 (9氫-咔唑-9-基)_氮,氮-聯苯氨中的一種。
[0014]在一個實施方式中,所述第三空穴傳輸材料選自三氧化鉬、三氧化鎢、氧化釩和鈦菁銅中的一種。
[0015]在一個實施方式中,所述第一空穴傳輸層中所述第一空穴傳輸材料和所述第二空穴傳輸材料的質量比為4: 3?3:1,所述第一空穴傳輸材料選自2-羥基-3-甲基-2-環戊烯-1-酮和6,6-二 (4-9氫-咔唑-9-基)苯基)-6氫-吡咯[3,2,Ι-de ]吖啶中的一種,所述第二空穴傳輸材料選自N,V -二( 1-萘基)-N,Y -二苯基-1,I'-聯苯-4-V -二胺、2,2' 二 (3-二甲基苯氨基苯)1,17聯苯、4,4 ’ -雙(9H-咔唑-9-基)聯苯、8,8-二 (4_( 9氫-咔唑-9-基)苯基)-8氫-吲哚[3,2,1-de ]吖啶和3,5-二 (9氫-咔唑-9-基)-氮,氮-聯苯氨中的一種。
[0016]在一個實施方式中,所述第二空穴傳輸層中所述第二空穴傳輸材料和所述第三空穴傳輸材料的質量比為3:4?4:3,所述第二空穴傳輸材料選自N,f -二(1-萘基)-叱^ -二苯基-1,I7 -聯苯-4-V -二胺、2,2' 二(3-二甲基苯氨基苯)I,I7聯苯、4,4’_雙(9H-咔唑-9-基)聯苯、8,8-二 (4- (9氫-咔唑-9-基)苯基)-8氫-吲哚[3,2,1-de ]吖啶和3,5-二 (9氫-咔唑-9-基)-氮,氮-聯苯氨中的一種,所述第三空穴傳輸材料選自三氧化鉬、三氧化鎢、氧化隹凡和鈦菁銅中的一種。
[0017]在一個實施方式中,所述第二空穴傳輸層的厚度為15nm?30nm。
[0018]上述倒置綠光量子點薄膜電致發光器件,包括依次層疊的基板、陰極、電子傳輸層、綠光量子點發光層、空穴傳輸層以及陽極。空穴傳輸層包括層疊的第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層。其中,與綠光量子點發光層直接接觸的的第一空穴傳輸層的厚度為5nm?15nm,厚度較薄的第一空穴傳輸層,在保證足夠的空穴注入的基礎上,可有效的降低電致發光器件的漏電流,提高發光效率。第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層的材料均為兩種空穴傳輸材料形成的混合物,且兩層空穴傳輸層中有一種相同的空穴傳輸材料,使得空穴傳輸層之間勢皇變化平緩,進一步降低綠光QLED的驅動電壓。第一空穴傳輸層的HOMO能級為6.04eV?6.5eV,與綠光量子點的HOMO能級相近;第二空穴傳輸層的HOMO能級為4.2eV?
6.03eV,與陽極的功函數相近;并且第一空穴傳輸層的HOMO能級大于第二空穴傳輸層的HOMO能級,從而在綠光量子點發光層與陽極之間形成階梯性勢皇,達到逐步提高空穴傳輸層的空穴注入能力,滿足綠光量子點薄膜電致發光器件的空穴注入的要求。
【附圖說明】
[0019]圖1為一實施方式的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件的結構示意圖;
[0020]圖2為倒置綠光量子點薄膜電致發光器件的能級結構原理示意圖;
[0021 ]圖3為一實施方式的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件的制備方法的流程圖;
[0022]圖4為分別對實施例1、實施例2、實施例3以及對比例中的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件進行亮度測試的結果圖。
【具體實施方式】
[0023]下面主要結合附圖對倒置綠光量子點薄膜電致發光器件作進一步詳細的說明。
[0024]如圖1所示,一實施方式的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件10,包括依次層疊的基底100、陰極200、電子傳輸層300、綠光量子點發光層400、空穴傳輸層500以及陽極600。
[0025]基底100的材質可以為玻璃,玻璃透光性好,并且方便在其上濺射或蒸鍍導電膜。
[0026]陰極200的材質可以為銦錫氧化物(ITO)、摻氟氧化錫(FTO)、摻鋁的氧化鋅(AZO)、摻銦的氧化鋅(IZO)等。陰極200的厚度可以為80nm?200nmo
[0027]電子傳輸層300具有較好的電子迀移率,可為氧化鋅(ZnO)或二氧化鈦(T12)等。
[0028]具體的,電子傳輸層300的厚度為30nm?50nm。
[0029]綠光量子點發光層400的材料為CdSeOZnS核殼結構綠光量子點,其中,@表示包覆,CdSe為所述核殼結構綠光量子點的核,ZnS為所述核殼結構綠光量子點的殼。CdSeOZnS核殼結構綠光量子點的粒徑一般為6nm?15nm,這種核殼結構綠光量子點,亮度較高,發光效率高。本實施方式中,CdSeOZnS核殼結構綠光量子點的粒徑為12.5nm。
[0030]具體的,綠光量子點發光層400的厚度為20nm?30nmo
[0031]空穴傳輸層500包括層疊的第一空穴傳輸層510和第二空穴傳輸層520,第一空穴傳輸層510與綠光量子點發光層400直接接觸,第一空穴傳輸層510的厚度為5nm?15nm。在緊貼綠光量子點發光層400的一側設置一層厚度為5nm?15nm的第一空穴傳輸層510能夠在保證足夠的空穴注入的基礎上,有效的降低電致發光器件的漏電流,提高發光效率。
[0032]進一步的,第一空穴傳輸層510的厚度為6nm?8nm。
[0033]倒置綠光量子點薄膜電致發光器件10的能級結構原理示意圖如圖2所示,第一空穴傳輸層510的材料為第一空穴傳輸材料(HTLl)和第二空穴傳輸材料(HTL2)形成的而混合物,第二空穴傳輸層520的材料為第二空穴傳輸材料(HTL2)和第三空穴傳輸材料(HTL3)形成的混合物。第一空穴傳輸層510的HOMO能級與綠光量子點發光層400的HOMO能級(一般為6.5eV左右)接近,而第二空穴傳輸層520的HOMO能級與陽極功函數(例如,Al的功函數為4.0eV左右)接近,第一空穴傳輸層510和第二空穴傳輸層520形成階梯狀的能級關系,當空穴從陽極向陰極方向迀移時,空穴注入勢皇小,迀移效率高。
[0034]具體的,第一空穴傳輸材料(HTLl)、第二空穴傳輸材料(HTL2)及第三空穴傳輸材料(HTL3)的HOMO能級依次減小。第一空穴傳輸層510和第二空穴傳輸層520均采用兩種空穴傳輸材料(HTL)摻雜形成摻雜體系。相比傳統的僅有一種空穴傳輸材料的空穴傳輸層,由兩種空穴傳輸材料(HTL)摻雜形成摻雜體系更容易實現得到不同的HOMO能級,從而形成階梯狀的勢皇。并且第一空穴傳輸層510和第二空穴傳輸層520中有一種相同的空穴傳輸材料,使得空穴傳輸層之間勢皇變化平緩,有利于空穴的注入,進一步降低綠光QLED的驅動電壓。
[0035]具體的,第一空穴傳輸層510的HOMO能級為6.04eV?6.5eV,第二空穴傳輸層520的HOMO能級為4.2eV?6.03eV,第一空穴傳輸層510的HOMO能級大于第二空穴傳輸層520的HOMO能級。第一空穴傳輸層510的HOMO能級與綠光量子點發光層400的HOMO能級(大約為6.5eV)相近,而第二空穴傳輸層520的HOMO能級為與陽極的功函數相近,通過第一空穴傳輸層510和第二空穴傳輸層520在綠光量子點發光層與陽極之間形成階梯性勢皇,達到逐步提高空穴傳輸層的空穴注入能力,滿足綠光量子點薄膜電致發光器件的空穴注入的要求。
[0036]傳統的正置結構的量子點薄膜電致發光器件,由于量子點發光層(QDs發光層)需要采用溶液法來制備,在制備穴傳輸層500時,溶液法限制了空穴注入和空穴傳輸材料的可選擇性。本發明的綠光量子點薄膜電致發光器件10采用倒置結構,陽極600在最上層,離基底100最遠。空穴傳輸層500可在綠光量子點發光層400制備完成后用真空蒸鍍的方式來制備,因此與綠光量子點發光層400匹配的高HOMO能級空穴傳輸材料可選擇范圍更廣。
[0037]具體的,第一空穴傳輸材料(HTLl)選自2-羥基-3-甲基-2-環戊烯-1-酮(mCP)和6,6-二(4-9氫-咔唑-9-基)苯基)-6氫-吡咯[3,2,Ι-de]吖啶(BCPPA)中的一種。HTLI的HOMO能級一較高,接近綠光量子點發光層400的HOMO能級,使得空穴容易從第一空穴傳輸層510傳導進入綠光量子點發光層400中,提高發光效率。
[0038]第二空穴傳輸材料(HTL2)選自N,Y -二(1-萘基)-^ _二苯基-1,I7 -聯苯-4-V -二胺(NPB)'2,2'二(3-二甲基苯氨基苯H,"聯苯(BTPD)、4,4’_雙(9H-咔唑-9-基)聯苯(CBP)、8,8-二 (4- (9氫-咔唑-9-基)苯基)-8氫-卩引噪[3,2,卜de ]吖啶(FPCC)和3,5-二 (9氫-咔唑-9-基)-氮,氮-聯苯氨(DCDPA)中的一種。一般的,HTL2的HOMO能級小于HTLl的HOMO能級。
[0039]第三空穴傳輸材料(HTL3)選自三氧化鉬(MoO3)、三氧化鎢(WO3)、氧化釩(V2O5)和鈦菁銅(CuPc)中的一種。一般的,HTL3的HOMO能級小于HTL2的HOMO能級。HTL3的HOMO能級一般較低,接近陽極的功函數,使得空穴容易從陽極傳導進入第二空穴傳輸層520中,提高發光效率。
[0040]具體的,第一空穴傳輸層510中第一空穴傳輸材料和第二空穴傳輸材料的質量比為4:3?3:1。其中,第一空穴傳輸材料(HTLl)選自2-羥基-3-甲基-2-環戊烯-1-酮(mCP)和6,6-二(4-9氫-咔唑-9-基)苯基)-6氫-吡咯[3,2,Ι-de]吖啶(BCPPA)中的一種,第二空穴傳輸材料(HTL2)選自N,Y -二(1-萘基ΡΝ,Υ -二苯基-1,I,-聯苯-4-V -二胺(NPB)、2,2' 二(3-二甲基苯氨基苯)1^ 聯苯(BTPD)、4,4’_雙(9Η-咔唑-9-基)聯苯(CBP)、8,8-:(4-(9氫-咔唑-9-基)苯基)-8氫-B引噪[3,2,l-de]吖啶(FPCC)和3,5-二 (9氫-咔唑-9-基)-氮,氮_聯苯氨(DCDPA)中的一種。
[0041]第二空穴傳輸層520中第二空穴傳輸材料和第三空穴傳輸材料的質量比為3:4?4: 3。其中,第二空穴傳輸材料(HTL2)選自N,Y -二( 1-萘基)-N,Y -二苯基-1,I’ -聯苯_4_47 -二胺(NPB) 二(3-二甲基苯氨基苯聯苯(BTPD)、4,4’_雙(9H-咔唑-9-基)聯苯(CBP)、8,8-二 (4- (9氫-咔唑-9-基)苯基)-8氫-卩引噪[3,2,卜de ]吖啶(FPCC)和3,5-二 (9氫-咔唑-9-基)_氮,氮-聯苯氨(DCDPA)中的一種,第三空穴傳輸材料(HTL3)選自三氧化鉬(MoO3)、三氧化鎢(WO3)、氧化釩(V2O5)和鈦菁銅(CuPc)中的一種。
[0042]通過分別調節第一空穴傳輸層510中HTLl與HTL2的質量比及第二空穴傳輸層520中HTL2和HTL3的質量比,可以獲得多個不同HOMO能級的第一空穴傳輸層510和第二空穴傳輸層520,從而形成層層的HOMO能級遞減關系,使的綠光量子點發光層400與陽極600之間的勢皇變化平緩,利于空穴的傳輸,提高發光效率。
[0043]具體的,第一空穴傳輸層510小于第二空穴傳輸層520的厚度。與綠光量子點發光層400直接接觸的第一空穴傳輸層510的厚度較薄,由于第一空穴傳輸層510的空穴迀移率較低,5nm?15nm的較薄的厚度在保證足夠的空穴注入的基礎上,有效的降低電致發光器件的漏電流,提高發光效率。第二空穴傳輸層520的厚度根據空穴傳輸材料的性質來決定。
[0044]具體的,第二空穴傳輸層520的厚度為15nm?30nmo
[0045]傳統的QLED只有單層的空穴傳輸層500,或者有多層結構,一般也是做成相同的厚度,由于空穴在空穴傳輸層500中各個部位的迀移率不盡相同,空穴傳輸的效率低。本申請中第一空穴傳輸層510的厚度小于第二空穴傳輸層520的厚度,根據階梯狀的勢皇變化以及空穴迀移率,合理設計每一層空穴傳輸層的厚度,提高空穴的傳輸效率,進而提高QLED的發光效率。
[0046]陽極600選自鋁、銀、金和鉑中的一種。鋁(Al)、銀(Ag)、金(Au)和鉑(Pt)的功函數較高,有利于減小陽極600與綠光量子點發光層400之間的勢皇差。
[0047]具體的,陽極600的厚度為10nm?150nm。
[0048]上述倒置綠光量子點薄膜電致發光器件10,包括依次層疊的基板100、陰極200、電子傳輸層300、綠光量子點發光層400、空穴傳輸層500以及陽極600。空穴傳輸層500包括層疊的第一空穴傳輸層510和第二空穴傳輸層520。其中,緊貼綠光量子點發光層的第一空穴傳輸層的厚度為5nm?15nm,厚度較薄的第一空穴傳輸層,在保證足夠的空穴注入的基礎上,可有效的降低電致發光器件的漏電流,提高發光效率。第一空穴傳輸層510和第二空穴傳輸層520的材料均為兩種空穴傳輸材料形成的混合物,且兩層空穴傳輸層中有一種相同的空穴傳輸材料,使得空穴傳輸層之間勢皇變化平緩,進一步降低綠光QLED的驅動電壓。第一空穴傳輸層510的HOMO能級為6.04eV?6.5eV,與綠光量子點的HOMO能級相近;第二空穴傳輸層520的HOMO能級為4.2eV?6.03eV,與陽極600的功函數相近;并且第一空穴傳輸層510的HOMO能級大于第二空穴傳輸層520的HOMO能級,從而在綠光量子點發光層400與陽極600之間形成階梯性勢皇,達到逐步提高空穴傳輸層的空穴注入能力,滿足綠光量子點薄膜電致發光器件的空穴注入的要求。
[0049]此外,本發明還提供一種上述倒置綠光量子點薄膜電致發光器件10的制備方法,如圖3所示,該方法包括以下步驟S110?S140。
[0050]S110、提供基底,在基底上形成陰極。
[0051]基底的材質可以為玻璃,可將基底依次用洗滌劑、丙酮、乙醇和異丙醇各超聲處理15min。之后在基底上蒸鍍、噴鍍、濺射或電化學蒸發沉積形成陰極。陰極的材質可以為銦錫氧化物(ITO)、摻氟氧化錫(FTO)、摻鋁的氧化鋅(ΑΖ0)、摻銦的氧化鋅(IZO)等,陰極的厚度為80nm?200nm。
[0052]優選的,采用濺射的方法將銦錫氧化物(ITO)濺射至玻璃基底上。
[0053]本實施方式中,在基底上形成陰極后,還包括對已形成陰極的基底依次用洗滌劑、丙酮、乙醇和異丙醇各超聲處理15min,再進行紫外臭氧(UV-ozone)處理15min。
[0054]S120、在SllO中得到的陰極上依次形成電子傳輸層和綠光量子點發光層。
[0055]可采用溶液旋涂法在陰極導電膜上制備電子傳輸層,電子傳輸層可為氧化鋅(ZnO)或二氧化鈦(Ti02)等,電子傳輸層的厚度30nm?50nm。
[0056]同樣,可采用溶液旋涂法在電子傳輸層上形成綠光量子點發光層,綠光量子點發光層的厚度為20nm?30nm。綠光量子點發光層的材料可以為CdSeOZnS核殼結構綠光量子點。
[0057]S130、在S120中得到的綠光量子點發光層上形成空穴傳輸層,空穴傳輸層包括依次層疊的第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層。
[0058]可采用真空蒸鍍法在綠光量子點發光層上形成第一空穴傳輸層,第一空穴傳輸層的材料為第一空穴傳輸材料(HTLl)和第二空穴傳輸材料(HTL2)形成的混合物,第一空穴傳輸層的厚度為5nm?15nm。再在第一空穴傳輸層上真空蒸鍍形成第二空穴傳輸層,第二空穴傳輸層的材料為第二空穴傳輸材料(HTL2)和第二空穴傳輸材料(HTL3)形成的混合物,第二空穴傳輸層的厚度可以為15nm?30nmo
[0059]S140、在S130中得到第二空穴傳輸層上形成陽極。
[0060]可采用蒸鍍、噴鍍、濺射或電化學蒸發沉積的方法在第二空穴傳輸層上形成陽極。陽極的材質可選自鋁、銀、金和鉑中的一種。
[0061]這種倒置綠光量子點薄膜電致發光器件的制備方法,工藝簡單、易操作。制備得到的綠光量子點薄膜電致發光器件的綠光量子點發光層與陽極之間形成階梯性勢皇,空穴傳輸層的空穴注入能力強,滿足綠光量子點薄膜電致發光器件的空穴注入的要求。
[0062]以下為實施例部分。
[0063]以下實施例中,如無特別說明,未注明具體條件的實驗方法,通常按照常規條件,所用實驗材料可購自西格瑪奧德里奇(上海)貿易有限公司、百靈威科技有限公司。
[0064]實施例1
[0065 ]倒置綠光量子點薄膜電致發光器件的結構為基底、陰極、電子傳輸層、綠光量子點發光層、空穴傳輸層以及陽極,其中空穴傳輸層包括層疊的第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層。第一空穴傳輸層與綠光量子點發光層直接接觸。其中,第一空穴傳輸層的厚度為8nm,第一空穴傳輸層的材料為第一空穴傳輸材料(HTLl)和第二空穴傳輸材料(HTL2)形成的混合物,其中HTLl為2-羥基-3-甲基-2-環戊烯-1-酮(mCP),HTL2為8,8-二(4-(9氫-咔唑-9-基)苯基)-8氫-卩引噪[3,2,1-如]吖啶$?(:0,11^與??(1:質量比為2:1。第二空穴傳輸層的厚度為25nm,第二空穴傳輸層為第二空穴傳輸材料(HTL2)和第二空穴傳輸材料(HTL3)形成的混合物,其中HTL2為8,8-二 (4-(9氫-咔唑-9-基)苯基)-8氫-B引噪[3,2,l-de]吖啶(FPCC),HTL3為三氧化鎢(WO3),FPCC與WO3的質量比為1:1。
[0066]倒置綠光量子點薄膜電致發光器件的具體制備過程如下:
[0067]將玻璃基底依次用洗滌劑、丙酮、乙醇和異丙醇各超聲處理15min。然后在玻璃基板上派射一層厚度為150nm的ITO導電膜,再進行紫外臭氧(UV-ozone)處理15min。接著采用溶液旋涂法在充滿氮氣且水氧含量極低的手套箱內制備ZnO電子傳輸層,采用20mg/ml的ZnO納米顆粒乙醇溶液,在轉速為1500轉/分鐘(ResoIut1ns per 111;[1111丨6,印111),溫度為150°C下退火30min,ZnO電子傳輸層的厚度為40nm。之后在電子傳輸層上制備綠光量子點發光層,采用20mg/ml的綠光CdSeOZnS量子點甲苯溶液,在轉速2000rpm,溫度為150°C下退火30min,綠光量子點發光層厚度為20nm。之后將器件轉移至壓力為10—4Pa下的高真空腔體內,依次將質量比為2:1的mCP與FPCC真空蒸鍍形成第一空穴傳輸層、質量比為1:1的FPCC與TO3真空蒸鍍形成第二空穴傳輸層。最后真空蒸鍍10nm的Al電極作為陽極,得到倒置綠光量子點薄膜電致發光器件。
[0068]分別對第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層進行測試,第一空穴傳輸層的HOMO能級為6.1eV,第二空穴傳輸層的HOMO能級為6.03eV。
[0069]對制備得到的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件進行亮度測試,結果如圖4所示。從圖4可以看出,實施例1中的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件亮度高明顯高于對比例。
[0070]實施例2
[0071]本實施例的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件中第一空穴傳輸層的厚度為5nm,第一空穴傳輸層的材料為HTLl和HTL2形成的混合物,其中HTLl為mCP,HTL2為FPCC,mCP與FPCC質量比為4:3。第二空穴傳輸層的厚度為1511111,第二空穴傳輸層的材料為!1112和!1113形成的混合物,其中HTL2為FPCC,HTL3為WO3,FPCC與WO3質量比為3:4。其余與實施例1相同。
[0072]倒置綠光量子點薄膜電致發光器件的具體制備方法與實施例1相同。
[0073]第一空穴傳輸層的HOMO能級為6.1eV,第二空穴傳輸層的HOMO能級為6.03eV。
[0074]對制備得到的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件進行亮度測試,結果如圖4所示。從圖4可以看出,實施例2中的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件亮度高明顯高于對比例。
[0075]實施例3
[0076]本實施例的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件中第一空穴傳輸層的厚度為15nm,第一空穴傳輸層的材料為HTLl和HTL2形成的混合物,其中HTLl為mCP,HTL2為FPCC,mCP與FPCC質量比為3:1。第二空穴傳輸層的厚度為3011111,第二空穴傳輸層的材料為!1112和!1113形成的混合物,其中HTL2為FPCC,HTL3為WO3,FPCC與WO3質量比為4:3。其余與實施例1相同。
[0077]倒置綠光量子點薄膜電致發光器件的具體制備方法與實施例1相同。
[0078]第一空穴傳輸層的HOMO能級為6.1eV,第二空穴傳輸層的HOMO能級為6.03eV。
[0079]對制備得到的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件進行亮度測試,結果如圖4所示。從圖4可以看出,實施例3中的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件亮度高明顯高于對比例。
[0080]實施例4
[0081]本實施例的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件中第一空穴傳輸層的厚度為10nm,第一空穴傳輸層的材料為HTLl和HTL2形成的混合物,其中HTLl為BCPPA,HTL2為NPB,BCPPA與NPB質量比為2:1。第二空穴傳輸層的厚度為25醒,第二空穴傳輸層的材料為!1孔2和!1孔3形成的混合物,其中11112為冊8,!1113為(:迎(3,冊8與(:迎(3質量比為1:1。其余與實施例1相同。
[0082]倒置綠光量子點薄膜電致發光器件的具體制備方法與實施例1相同。
[0083]第一空穴傳輸層的HOMO能級為6.1eV,第二空穴傳輸層的HOMO能級為5.4eV。
[0084]實施例5
[0085]本實施例的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件中第一空穴傳輸層的厚度為15nm,第一空穴傳輸層的材料為HTLl和HTL2形成的混合物,其中HTLl為BCPPA,HTL2為BITD,BCPPA與BITD質量比為4:3。第二空穴傳輸層的厚度為20nm,第二空穴傳輸層的材料為HTL2和HTL3形成的混合物,其中HTL2為BTPD,HTL3為MoO3,BTPD與MoO3質量比為3: 4。其余與實施例1相同。
[0086]倒置綠光量子點薄膜電致發光器件的具體制備方法與實施例1相同。
[0087]第一空穴傳輸層的HOMO能級為6.04eV,第二空穴傳輸層的HOMO能級為5.57eV。
[0088]實施例6
[0089]本實施例的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件中第一空穴傳輸層的厚度為5nm,第一空穴傳輸層的材料為HTLl和HTL2形成的混合物,其中HTLl為mCP,HTL2為CBP,mCP與CBP質量比為3:1。第二空穴傳輸層的厚度為1811111,第二空穴傳輸層的材料為!1112和!1113形成的混合物,其中HTL2為CBP,HTL3為V2O5,CBP與V2O5質量比為4:3。其余與實施例1相同。
[0090]倒置綠光量子點薄膜電致發光器件的具體制備方法與實施例1相同。
[0091]第一空穴傳輸層的HOMO能級為6.1eV,第二空穴傳輸層的HOMO能級為5.9eV。
[0092]實施例7
[0093]本實施例的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件中第一空穴傳輸層的厚度為6nm,第一空穴傳輸層的材料為HTLl和HTL2形成的混合物,其中HTLl為mCP,HTL2為DCDPA,mCP與D⑶PA質量比為3:2。第二空穴傳輸層的厚度為23nm,第二空穴傳輸層的材料為HTL2和HTL3形成的混合物,其中^2為000?六,!1113為¥205,00^與¥205質量比為1:1。其余與實施例1相同。
[0094]倒置綠光量子點薄膜電致發光器件的具體制備方法與實施例1相同。
[0095]第一空穴傳輸層的HOMO能級為6.1eV,第二空穴傳輸層的HOMO能級為5.88eV。
[0096]實施例8
[0097]本實施例的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件中第一空穴傳輸層的厚度為8nm,第一空穴傳輸層的材料為HTLl和HTL2形成的混合物,其中HTLl為mCP,HTL2為FPCC,mCP與FPCC質量比為4:3。第二空穴傳輸層的厚度為1511111,第二空穴傳輸層的材料為!1112和!1113形成的混合物,其中HTL2為FPCC,HTL3為V2O5,FPCC與V2O5質量比為3:4。其余與實施例1相同。
[0098]倒置綠光量子點薄膜電致發光器件的具體制備方法與實施例1相同。
[0099]第一空穴傳輸層的HOMO能級為6.1eV,第二空穴傳輸層的HOMO能級為6.03eV。
[0100]對比例
[0101]對比例的綠光量子點薄膜電致發光器件的結構為基底、陰極、電子傳輸層、綠光量子點發光層、空穴傳輸層以及陽極。陰極材料為ΙΤ0,電子傳輸層為ZnO,發光層為綠光量子點,空穴傳輸層為一層NPB和一層MoO3,陽極為Al。對對比例進行亮度測試,結果如圖4所示。從圖4可以看出,對比例的亮度明顯小于實施例1、實施例2和實施例3中的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件。
[0102]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是,對于本領域的普通技術人員來說,在不脫離本發明構思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發明的保護范圍。因此,本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種倒置綠光量子點薄膜電致發光器件,其特征在于,包括依次層疊的基板、陰極、電子傳輸層、綠光量子點發光層、空穴傳輸層以及陽極; 所述空穴傳輸層包括層疊的第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層,所述第一空穴傳輸層與所述綠光量子點發光層直接接觸,所述第一空穴傳輸層的厚度為5nm?15nm; 所述第一空穴傳輸層的材料為第一空穴傳輸材料和第二空穴傳輸材料形成的混合物,所述第二空穴傳輸層的材料為第二空穴傳輸材料和第三空穴傳輸材料形成的混合物; 所述第一空穴傳輸層的HOMO能級為6.04eV?6.5eV,所述第二空穴傳輸層的HOMO能級為4.2eV?6.03V,所述第一空穴傳輸層的HOMO能級大于所述第二空穴傳輸層的HOMO能級。2.根據權利要求1所述的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件,其特征在于,所述綠光量子點發光層的材料為CdSeOZnS核殼結構綠光量子點,其中,O表示包覆,CdSe為所述核殼結構綠光量子點的核,ZnS為所述核殼結構綠光量子點的殼。3.根據權利要求1所述的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件,其特征在于,所述綠光量子點發光層的厚度為20nm?30nmo4.根據權利要求1所述的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件,其特征在于,所述第一空穴傳輸材料的HOMO能級、所述第二空穴傳輸材料的HOMO能級及所述第三空穴傳輸材料的HOMO能級依次減小。5.根據權利要求1所述的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件,其特征在于,所述第一空穴傳輸材料選自2-羥基-3-甲基-2-環戊烯-1-酮和6,6-二 (4-9氫-咔唑-9-基)苯基)-6氫-吡咯[3,2,l-de]吖啶中的一種。6.根據權利要求1所述的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件,其特征在于,所述第二空穴傳輸材料選自N,V -二( 1-萘基)-N,Y -二苯基-1,I'-聯苯-4-V -二胺、2,2' 二 (3-二甲基苯氨基苯)1,17聯苯、4,4 ’ -雙(9H-咔唑-9-基)聯苯、8,8-二 (4_( 9氫-咔唑-9-基)苯基)-8氫-吲哚[3,2,1-de ]吖啶和3,5-二 (9氫-咔唑-9-基)-氮,氮-聯苯氨中的一種。7.根據權利要求1所述的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件,其特征在于,所述第三空穴傳輸材料選自三氧化鉬、三氧化鎢、氧化釩和鈦菁銅中的一種。8.根據權利要求1所述的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件,其特征在于,所述第一空穴傳輸層中所述第一空穴傳輸材料和所述第二空穴傳輸材料的質量比為4:3?3:1,所述第一空穴傳輸材料選自2-羥基-3-甲基-2-環戊烯-1-酮和6,6-二 (4-9氫-咔唑-9-基)苯基)-6氫-吡咯[3,2,Ι-de]吖啶中的一種,所述第二空穴傳輸材料選自N,Y -二( 1-萘基)-N,N7 -二苯基-1,I7 -聯苯-4-V -二胺、2,2' 二(3-二甲基苯氨基苯)I,I7聯苯、4,4’_雙(9H-咔唑-9-基)聯苯、8,8-二 (4- (9氫-咔唑-9-基)苯基)-8氫-吲哚[3,2,1-de ]吖啶和3,5-二 (9氫-咔唑-9-基)-氮,氮-聯苯氨中的一種。9.根據權利要求1所述的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件,其特征在于,所述第二空穴傳輸層中所述第二空穴傳輸材料和所述第三空穴傳輸材料的質量比為3:4?4:3,所述第二空穴傳輸材料選自N,Y -二( 1-萘基)-N,N7 -二苯基-1,I7 -聯苯-4-V -二胺、2,2' 二(3-二甲基苯氨基苯)11聯苯、4,4’_雙(9H-咔唑-9-基)聯苯、8,8-二(4-(9氫-咔唑-9-基)苯基)_8氫-吲哚[3,2,Ι-de]吖啶和3,5-二(9氫-咔唑-9-基)-氮,氮-聯苯氨中的一種,所述第三空穴傳輸材料選自三氧化鉬、三氧化鎢、氧化釩和鈦菁銅中的一種。10.根據權利要求1所述的倒置綠光量子點薄膜電致發光器件,其特征在于,所述第二 空穴傳輸層的厚度為15nm?30nmo
【文檔編號】H01L51/54GK105845834SQ201610213294
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月7日
【發明人】曹進, 周潔, 謝婧薇, 魏翔, 俞浩健
【申請人】上海大學