CN111354856A - 一种量子点发光二极管 - Google Patents
一种量子点发光二极管 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111354856A CN111354856A CN201811583525.7A CN201811583525A CN111354856A CN 111354856 A CN111354856 A CN 111354856A CN 201811583525 A CN201811583525 A CN 201811583525A CN 111354856 A CN111354856 A CN 111354856A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- quantum dot
- dot light
- electrode
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
- H10K50/115—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising active inorganic nanostructures, e.g. luminescent quantum dots
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
- H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
- H10K50/13—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit
- H10K50/131—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit with spacer layers between the electroluminescent layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
本发明公开一种量子点发光二极管,所述量子点发光二极管包括:第一电极、第二电极、设置在所述第一电极和第二电极之间的空穴产生层;设置在所述第一电极和空穴产生层之间的第一量子点发光层,设置在所述第一电极和第一量子点发光层之间的第一电子功能层;设置在所述第二电极和空穴产生层之间的第二量子点发光层,设置在所述第二电极和第二量子点发光层之间的第二电子功能层。本发明提供的量子点发光二极管在交流电下可以正常工作,且该量子点发光二极管可以发出各种单色光、白光以及彩色光,满足各行各业的需求。
Description
技术领域
本发明涉及量子点发光器件领域,尤其涉及一种量子点发光二极管。
背景技术
由于量子点独特的光学性质,例如发光波长随尺寸和成分连续可调,发光光谱窄,荧光效率高、稳定性好等,基于量子点的电致发光二极管在显示和照明领域得到广泛的关注和研究。随着量子点发光二极管的不断发展,其性能也在稳步地提高,表现出极大的应用前景。
量子点发光二极管是直流驱动型器件,具有整流特性,其需要在稳定的直流信号源的驱动下才能正常工作,而实际生活用电通常是220V/50Hz的交流电,因此在此环境下量子点发光二极管无法正常工作。为了使量子点发光二极管能够正常工作,其驱动***中需要额外加装高性能的交流-直流转换装置,这不但增加了***集成的复杂程度,而且交直流转换过程中的能量损失也会增加功耗,不利于节能环保。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种可以在交流电下工作的量子点发光二极管,其可以发出各种单色光,或者交替发出彩色的光以及白光,满足各个领域的不同需求。
本发明的技术方案如下:
一种量子点发光二极管,其中,包括:第一电极、第二电极、设置在所述第一电极和第二电极之间的空穴产生层;设置在所述第一电极和空穴产生层之间的第一量子点发光层,设置在所述第一电极和第一量子点发光层之间的第一电子功能层;设置在所述第二电极和空穴产生层之间的第二量子点发光层,设置在所述第二电极和第二量子点发光层之间的第二电子功能层。
一种量子点发光二极管,其中,包括:第一电极、第二电极、设置在所述第一电极和第二电极之间的电子产生层;设置在所述第一电极和电子产生层之间的第一量子点发光层,设置在所述第一电极和第一量子点发光层之间的第一空穴功能层;设置在所述第二电极和电子产生层之间的第二量子点发光层,设置在所述第二电极和第二量子点发光层之间的第二空穴功能层。
有益效果:本发明提供的量子点发光二极管在交流电下可以正常工作,且该量子点发光二极管可以发出各种单色光、白光以及彩色光,满足各行各业的需求。
附图说明
图1为本发明实施例中提供的一种量子点发光二极管的结构示意图。
图2a为p-n-p结构异质结电荷产生层作为空穴产生层的结构示意图。
图2b为p-n-p结构异质结电荷产生层作为空穴产生层的能级结构示意图。
图3a为基于p-n-p异质结电荷产生层作为空穴产生层的量子点发光二极管在交流正电场作用下的工作机制示意图。
图3b为基于p-n-p异质结电荷产生层作为空穴产生层的量子点发光二极管在交流负电场作用下的工作机制示意图。
图4为本发明实施例中提供的一种量子点发光二极管的另一结构示意图。
图5a为n-p-n结构异质结电荷产生层作为电子产生层的结构示意图。
图5b为n-p-n结构异质结电荷产生层作为电子产生层的能级结构示意图。
图6a为基于n-p-n异质结电荷产生层作为电子产生层的量子点发光二极管在交流正电场作用下的工作机制示意图。
图6b为基于n-p-n异质结电荷产生层作为电子产生层的量子点发光二极管在交流负电场作用下的工作机制示意图。
具体实施方式
本发明提供一种量子点发光二极管,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。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。
现有量子点发光层是直流驱动型器件,具有整流特性,其需要在稳定的直流信号源的驱动下才能正常工作,而在交流电条件下无法正常工作。为了使量子点发光层能够正常工作,其驱动***中需要额外加装高性能的交流-直流转换装置,这不但增加了***集成的复杂程度,而且交直流转换过程中的能量损失也会增加功耗,不利于节能环保。基于此,本发明实施例提供了一种可以交流驱动的量子点发光层,可以与实际用电更好地兼容,减小功耗。
具体的,本发明实施例提供的一种量子点发光二极管,其中,包括:第一电极、第二电极、设置在所述第一电极和第二电极之间的空穴产生层;设置在所述第一电极和空穴产生层之间的第一量子点发光层,设置在所述第一电极和第一量子点发光层之间的第一电子功能层;设置在所述第二电极和空穴产生层之间的第二量子点发光层,设置在所述第二电极和第二量子点发光层之间的第二电子功能层。
需说明的是,所述第一电子功能层可以为第一电子注入层和第一电子传输层中的一种或两种,当所述第一电子功能层为第一电子注入层和第一电子传输层中的两种时,所述第一电子传输层靠近所述第一量子点发光层设置;所述第二电子功能层可以为第二电子注入层和第二电子传输层中的一种或两种,当所述第二电子功能层为第二电子注入层和第二电子传输层中的两种时,所述第二电子传输层靠近所述第二量子点发光层设置。
下面以图1所示的量子点发光二极管为例进行详细说明,如图1所示,所述量子点发光二极管自下而上依次包括:基板101、第一电极102、第一电子传输层103、第一量子点发光层104、空穴产生层105、第二量子点发光层106、第二电子传输层107和第二电极108。
在一种优选的实施方式中,所述第一电子传输层材料和第二电子传输层材料均可以为有机发光二极管/量子点发光二极管领域常用的电子传输材料,包括有机电子传输材料,例如:TPBi、BCP、Bphen、TmPyPb、B3PYMPM等;和无机电子传输材料,例如:TiO2、ZnO等;以及上述有机/无机电子传输材料的结合。在一种优选的实施方式中,所述第一电子传输层和第二电子传输层的厚度均可以为10~100nm。需说明的是,所述第一电子传输层材料和第二电子传输层材料可以相同,也可以不同;所述第一电子传输层层的厚度和第二电子传输层的厚度可以相同,也可以不同。
在一种优选的实施方式中,所述第一量子点发光层材料和第二量子点发光层材料可以是II-VI族化合物半导体,如CdSe或ZnCdS或CdSeS或ZnCdSeS或CdSe/ZnS或CdSeS/ZnS或CdSe/CdS或CdSe/CdS/ZnS或ZnCdS/ZnS或CdS/ZnS或ZnCdSeS/ZnS等;可以是III-V族化合物半导体,如GaAs或GaN或InP或InP/ZnS等;可以是I-III-VI族化合物半导体,如CuInS或AgInS或CuInS/ZnS或AnInS/ZnS等;可以是IV族单质半导体,如Si或C或石墨烯(Graphene)等;可以是钙钛矿量子点。在一种优选的实施方式中,所述第一量子点发光层和第二量子点发光层的厚度均可以是5~100nm。需说明的是,所述第一量子点发光层材料和第二量子点发光层材料可以相同,也可以不同;所述第一量子点发光层的厚度和第二量子点发光层的厚度可以相同,也可以不同。
本实施例中,所述第一量子点发光层和第二量子点发光层可以是同一种材料或者同一种颜色的材料组成的,那么该量子点发光二极管在交流电驱动下发出单色光,例如:红、绿、蓝等;也可以是两种不同颜色的材料组成的,那么该量子点发光二极管在交流电驱动下发出彩色光,其中当蓝光结合黄光,且交流电的周期小于人眼分辨极限时间时,该量子点发光二极管表现为白光。
在一种优选的实施方式中,所述空穴产生层材料为p型掺杂的空穴传输材料。更优选的,所述掺杂的空穴传输材料的掺杂剂选自F4-TCNQ、MoO3、WO3和HAT-CN等中的一种或多种,采用上述掺杂剂掺杂于空穴传输材料中,最终可以得到p型掺杂的空穴传输材料。更优选的,所述空穴传输材料选自NPB、NPB和TCTA等中的一种或多种。进一步更优选的,所述掺杂的空穴传输材料的掺杂剂为F4-TCNQ,所述空穴传输材料为NPB;或者,所述掺杂的空穴传输材料的掺杂剂为HAT-CN,所述空穴传输材料为NPB;或者,所述掺杂的空穴传输材料的掺杂剂为HAT-CN,所述空穴传输材料为TCTA。
在一种优选的实施方式中,所述空穴产生层可以是两个背靠背的p-n异质结电荷产生层构成的,即所述空穴产生层为p-n-p异质结电荷产生层,如图2a所示,其中201为p型材料层,202为n型材料层,203为p型材料层。图2b为所述p-n-p异质结电荷产生层的能级结构示意图,其中211为p型材料层的能级,212为n型材料层的能级,213为p型材料层的能级。更优选的,所述p-n-p异质异质电荷产生层可以是TCTA/HAT-CN/TCTA、NPB/HAT-CN/NPB、CBP/MoO3/CBP 、CuPc/C60/CuPc等。
在一种优选的实施方式中,所述空穴产生层材料也可以是功函数较高的透明导电聚合物,例如:PEDOT:PSS等。
在一种优选的实施方式中,所述空穴产生层的厚度可以是5~50nm。
在一种优选的实施方式中,所述掺杂的空穴传输材料的掺杂剂占所述空穴产生层材料的质量百分比为0.5%-5%,以确保空穴产生层中足够多的空穴数目。
本实施例中,所述交流驱动的量子点发光二极管的工作机制如下:如图3a所示是以p-n-p异质结电荷产生层作为空穴产生层的量子点发光二极管在交流正电场作用下的工作机制示意图,其中301为第一电极的能级,302为第一电子传输层的能级,303为第一量子点发光层的能级,3041为p-n-p异质结电荷产生层中的p型材料层的能级,3042为p-n-p异质结电荷产生层中的n型材料层的能级,3043为p-n-p异质结电荷产生层中的p型材料层的能级,305为第二量子点发光层的能级,306为第二电子传输层的能级,307为第二电极的能级。在交流电为正的半个周期内,如图3a所示,第一电极作为阳极,第二电极作为阴极,此时从第一电极至空穴产生层的第一电子传输层、第一量子点发光层和空穴产生层构成的异质结处于反向偏置状态,不工作;而从空穴产生层至第二电极的空穴产生层、第二量子点发光层和第二电子传输层构成的异质结则处于正向偏置状态,当外加电压大于空穴产生层、第二量子点发光层和第二电子传输层构成的异质结的内建电场后,该异质结处于导通状态。在第一电极指向第二电极的电场作用下,p-n-p异质结电荷产生层中n-p异质结里,电子会由p型材料层的HOMO能级跃迁至n型材料层的LUMO能级,在p型材料层中产生空穴,这些空穴会在外电场作用下向第二电极方向运动;另一方面,电子由第二电极向空穴产生层方向运动,二者会在第二量子点发光层中相遇,然后复合发光。
如图3b所示是以p-n-p异质结电荷产生层作为空穴产生层的量子点发光二极管在交流负电场作用下的工作机制示意图,其中311为第一电极的能级,312为第一电子传输层的能级,313为第一量子点发光层的能级,3141为p-n-p异质结电荷产生层中的p型材料层的能级,3142为p-n-p异质结电荷产生层中的n型材料层的能级,3143为p-n-p异质结电荷产生层中的p型材料层的能级,315为第二量子点发光层的能级,316为第二电子传输层的能级,317为第二电极的能级。在交流电为负的半个周期内,如图3b所示,第一电极为阴极,第二电极为阳极,从空穴产生层至第二电极的空穴产生层、第二量子点发光层和第二电子传输层构成的异质结处于反向偏置,不工作;从空穴产生层至第一电极的空穴产生层、第一量子点发光层和第一电子传输层构成的异质结则处于正向偏置状态,异质结电荷产生层p-n-p中p-n异质结里,电子会由p型材料层的HOMO能级跃迁至n型材料层的LUMO能级,在p型材料层中产生空穴,这些空穴会在外电场作用下向第一电极方向运动;另一方面,电子由第一电极向空穴产生层方向运动,二者会在第一量子点发光层中相遇,然后复合发光。
本实施例中,交流电的幅值会影响量子点发光二极管的发光强度、发光光谱和色坐标。
本实施例中,交流电的周期会影响量子点发光二极管的发光效果。例如:若量子点发光二极管的两个量子点发光层分别是蓝色物质和黄色物质,当交流电周期由大到小时,量子点发光二极管的发光由交替闪烁变化的蓝光/黄光逐渐变为持续的白光。
下面通过实施例对本发明中量子点发光二极管进行详细说明。
实施例1:
以50nm厚的透明导电薄膜ITO为第一电极;
在第一电极上利用溶液法沉积ZnO纳米颗粒作为第一电子传输层,所述第一电子传输层的厚度为40nm;
在第一电子传输层上利用溶液法沉积CdSe/ZnS量子点作为第一量子点发光层,所述第一量子点发光层的厚度为25nm;
在第一量子点发光层上利用蒸镀法共沉积HAT-CN掺杂的TCTA作为空穴产生层,所述空穴产生层的厚度为20nm;
在空穴产生层上利用溶液法沉积CdSe/ZnS量子点作为第二量子点发光层,所述第二量子点发光层的厚度为25nm;
在第二量子点发光层上利用溶液法沉积ZnO纳米颗粒作为第二电子传输层,所述第二电子传输层的厚度为40nm;
在第二电子传输层上利用蒸镀法沉积Al作为第二电极,所述第二电极的厚度为120nm。
实施例2:
以50nm厚的透明导电薄膜ITO为第一电极;
在第一电极上利用溶液法沉积ZnO纳米颗粒作为第一电子传输层,所述第一电子传输层的厚度为40nm;
在第一电子传输层上利用溶液法沉积CdSe/ZnS量子点作为第一量子点发光层,所述第一量子点发光层的厚度为25nm;
在第一量子点发光层上利用蒸镀法依次沉积TCTA/HAT-CN/TCTA作为空穴产生层,所述空穴产生层的厚度为30nm;
在空穴产生层上利用溶液法沉积CdSe/ZnS量子点作为第二量子点发光层,所述第二量子点发光层的厚度为25nm;
在第二量子点发光层上利用溶液法沉积ZnO纳米颗粒作为第二电子传输层,所述第二电子传输层的厚度为40nm;
在第二电子传输层上利用蒸镀法沉积Al作为第二电极,所述第二电极的厚度为120nm。
实施例3:
以50nm厚的透明导电薄膜ITO为第一电极;
在第一电极上利用溶液法沉积ZnO纳米颗粒作为第一电子传输层,所述第一电子传输层的厚度为40nm;
在第一电子传输层上利用溶液法沉积CsPbBr3量子点作为第一量子点发光层,所述第一量子点发光层的厚度为25nm;
在第一量子点发光层上利用溶液法沉积PEDOT:PSS作为空穴产生层,所述空穴产生层的厚度为20nm;
在空穴产生层上利用溶液法沉积CsPbBr3量子点作为第二量子点发光层,所述第二量子点发光层的厚度为25nm;
在第二量子点发光层上利用溶液法沉积ZnO纳米颗粒作为第二电子传输层,所述第二电子传输层的厚度为40nm;
在第二电子传输层上利用蒸镀法沉积Al作为第二电极,所述第二电极的厚度为120nm。
实施例4:
以50nm厚的透明导电薄膜ITO为第一电极;
在第一电极上利用溶液法沉积ZnO纳米颗粒作为第一电子传输层,所述第一电子传输层的厚度为40nm;
在第一电子传输层上利用溶液法沉积黄色量子点CuInS/ZnS作为第一量子点发光层,所述第一量子点发光层的厚度为30nm;
在第一量子点发光层上利用蒸镀法依次沉积TCTA/HAT-CN/TCTA作为空穴产生层,所述空穴产生层的厚度为30nm;
在空穴产生层上利用溶液法沉积蓝色量子点ZnCdS/ZnS作为第二量子点发光层,所述第二量子点发光层的厚度为25nm;
在第二量子点发光层上利用溶液法沉积ZnO纳米颗粒作为第二电子传输层,所述第二电子传输层的厚度为40nm;
在第二电子传输层上利用蒸镀法沉积Al作为第二电极,所述第二电极的厚度为120nm。
本发明实施例提供的一种量子点发光二极管,其中,包括:第一电极、第二电极、设置在所述第一电极和第二电极之间的电子产生层;设置在所述第一电极和电子产生层之间的第一量子点发光层,设置在所述第一电极和第一量子点发光层之间的第一空穴功能层;设置在所述第二电极和电子产生层之间的第二量子点发光层,设置在所述第二电极和第二量子点发光层之间的第二空穴功能层。
需说明的是,所述第一空穴功能层可以为第一空穴注入层和第一空穴传输层中的一种或两种,当所述第一空穴功能层为第一空穴注入层和第一空穴传输层中的两种时,所述第一空穴传输层靠近所述第一量子点发光层设置;所述第二空穴功能层可以为第二空穴注入层和第二空穴传输层中的一种或两种,当所述第二空穴功能层为第二空穴注入层和第二空穴传输层中的两种时,所述第二空穴传输层靠近所述第二量子点发光层设置。
下面以图4所示的量子点发光二极管为例进行详细说明,如图4所示,所述量子点发光二极管自下而上依次包括:基板401、第一电极402、第一空穴传输层403、第一量子点发光层404、电子产生层405、第二量子点发光层406、第二空穴传输层407和第二电极408。
在一种优选的实施方式中,所述第一空穴传输层材料和第二空穴传输层材料均可以为有机发光二极管/量子点发光二极管领域常用的空穴传输材料,包括有机空穴传输材料,例如:Poly-TPD、TFB、PVK、TCTA、NPB、TAPC、CBP、mCP等;和无机空穴传输材料,例如:NiO等;以及上述有机/无机空穴传输材料的结合。在一种优选的实施方式中,所述第一空穴传输层和第二空穴传输层的厚度均可以为10~100nm。需说明的是,所述第一空穴传输层材料和第二空穴传输层材料可以相同,也可以不同;所述第一空穴传输层层的厚度和第二空穴传输层的厚度可以相同,也可以不同。
本实施例中,所述第一量子点发光层和第二量子点发光层所选的材料在上文中有说明,在此不再赘述。
在一种优选的实施方式中,所述电子产生层材料为n型掺杂的电子传输材料。更优选的,所述掺杂的电子传输材料的掺杂剂选自碱金属和碱金属的盐等中的一种或多种,例如:Li、Na、Cs、Cs2CO3等,采用上述掺杂剂掺杂于电子传输材料中,最终可以得到n型掺杂的电子传输材料。所述电子传输材料可以为有机发光二极管/量子点发光二极管领域常用的电子传输材料。
在一种优选的实施方式中,所述电子产生层可以是两个背靠背的n-p异质结电荷产生层构成的,即所述电子产生层为n-p-n异质结电荷产生层,如图5a所示,其中501为n型材料层,502为p型材料层,503为n型材料层。图5b为所述n-p-n异质结电荷产生层的能级结构示意图,其中511为n型材料层的能级,512为p型材料层的能级,513为n型材料层的能级。更优选的,所述n-p-n异质结电荷产生层可以是C60/CuPc/C60、ZnO/PEDOT:PSS/ZnO、ZnO/Graphene/ZnO等。在一种优选的实施方式中,所述电子产生层的厚度可以是10~100nm。
在一种优选的实施方式中,所述掺杂的电子传输材料的掺杂剂占所述电子产生层材料的质量百分比为0.5%-5%,以确保电子产生层中足够多的电子数目。
本实施例中,所述交流驱动的量子点发光二极管的工作机制如下:如图6a所示是以n-p-n异质结电荷产生层作为电子产生层的量子点发光二极管在交流正电场作用下的工作机制示意图,其中601为第一电极的能级,602为第一空穴注入层的能级,603为第一空穴传输层的能级,604为第一量子点发光层的能级,6051为n-p-n异质结电荷产生层中的n型材料层的能级,6052为n-p-n异质结电荷产生层中的p型材料层的能级,6053为n-p-n异质结电荷产生层中的n型材料层的能级,606为第二量子点发光层的能级,607为第二空穴传输层的能级,608为第二空穴注入层的能级,609为第二电极的能级。在交流电为正的半个周期内,如图6a所示,第一电极作为阳极,第二电极作为阴极,此时从电子产生层至第二电极的电子产生层、第二量子点发光层和第二空穴传输层构成的异质结处于反向偏置状态,不工作;而从第一电极至电子产生层的第一空穴传输层、第一量子点发光层和电子产生层构成的异质结则处于正向偏置状态,当外加电压大于第一空穴传输层、第一量子点发光层和电子产生层构成的异质结的内建电场后,该异质结处于导通状态。在第一电极指向第二电极的电场作用下,n-p-n异质结电荷产生层中p-n异质结里,电子会由p型材料层的HOMO能级跃迁至n型材料层的LUMO能级,在n型材料层中产生电子,这些电子会在外电场作用下向第一电极方向运动;另一方面,空穴由第一电极向电子产生层方向运动,二者会在第一量子点发光层中相遇,然后复合发光。
如图6b所示是以n-p-n异质结电荷产生层作为电子产生层的量子点发光二极管在交流负电场作用下的工作机制示意图,其中611为第一电极的能级,612为第一空穴注入层的能级,613为第一空穴传输层的能级,614为第一量子点发光层的能级,6151为n-p-n异质结电荷产生层中的n型材料层的能级,6152为n-p-n异质结电荷产生层中的p型材料层的能级,6153为n-p-n异质结电荷产生层中的n型材料层的能级,616为第二量子点发光层的能级,617为第二空穴传输层的能级,618为第二空穴注入层的能级,619为第二电极的能级。在交流电为负的半个周期内,如图6b所示,第一电极作为阴极,第二电极作为阳极,此时从第一电极至电子产生层的第一空穴传输层、第一量子点发光层和电子产生层构成的异质结处于反向偏置状态,不工作;而从电子产生层至第二电极的电子产生层、第二量子点发光层和第二空穴传输层异质结则处于正向偏置状态,n-p-n异质结电荷产生层中p-n异质结里,电子会由p型材料层的HOMO能级跃迁至n型材料层的LUMO能级,在n型材料层中产生可自由移动的电子,这些电子会在外电场作用下向第二电极方向运动;另一方面,空穴由第二电极向电子产生层方向运动,二者会在第二量子点发光层中相遇,然后复合发光。
本实施例中,交流电的幅值会影响量子点发光二极管的发光强度、发光光谱和色坐标。
本实施例中,交流电的周期会影响量子点发光二极管的发光效果。例如:若量子点发光二极管的两个量子点发光层分别是蓝色物质和黄色物质,当交流电周期由大到小时,量子点发光二极管的发光由交替闪烁变化的蓝光/黄光逐渐变为持续的白光。
下面通过实施例对本发明量子点发光二极管进行详细说明。
实施例1:
以50nm厚的透明导电薄膜ITO为第一电极;
在第一电极上利用溶液法沉积PEDOT:PSS作为第一空穴注入层,所述第一空穴注入层的厚度为40nm;
在第一空穴注入层上利用溶液法沉积TFB作为第一空穴传输层,所述第一空穴传输层的厚度为30nm;
在第一空穴传输层上利用溶液法沉积CdSe/ZnS量子点作为第一量子点发光层,所述第一量子点发光层的厚度为25nm;
在第一量子点发光层上利用溶液法沉积ZnO纳米颗粒作为第一空穴阻挡层,所述第一空穴阻挡层的厚度为10nm;
在第一空穴阻挡层上利用蒸镀法共沉积Li-doped Bphen作为电子产生层,所述电子产生层的厚度为20nm;
在电子产生层上利用溶液法沉积ZnO纳米颗粒作为第二空穴阻挡层,所述第二空穴阻挡层的厚度为10nm;
在第二空穴阻挡层上利用溶液法沉积CdSe/ZnS量子点作为第二量子点发光层,所述第二量子点发光层的厚度为25nm;
在第二量子点发光层上利用蒸镀法沉积TCTA作为第二空穴传输层,所述第二空穴传输层的厚度为30nm;
在第二空穴传输层上利用蒸镀法沉积MoO3作为第二空穴注入层,所述第二空穴注入层的厚度为10nm;
在第二空穴注入层上利用蒸镀法沉积Al作为第二电极,所述第二电极的厚度为120nm。
实施例2:
以50nm厚的透明导电薄膜ITO为第一电极;
在第一电极上利用溶液法沉积PEDOT:PSS作为第一空穴注入层,所述第一空穴注入层的厚度为40nm;
在第一空穴注入层上利用溶液法沉积TFB作为第一空穴传输层,所述第一空穴传输层的厚度为30nm;
在第一空穴传输层上利用溶液法沉积CdSe/ZnS量子点作为第一量子点发光层,所述第一量子点发光层的厚度为25nm;
在第一量子点发光层上利用溶液法沉积ZnO纳米颗粒作为第一空穴阻挡层,所述第一空穴阻挡层的厚度为10nm;
在第一空穴阻挡层上利用蒸镀法依次沉积C60/CuPc/C60作为电子产生层,所述电子产生层的厚度为30nm;
在电子产生层上利用溶液法沉积ZnO纳米颗粒作为第二空穴阻挡层,所述第二空穴阻挡层的厚度为10nm;
在第二空穴阻挡层上利用溶液法沉积CdSe/ZnS量子点作为第二量子点发光层,所述第二量子点发光层的厚度为25nm;
在第二量子点发光层上利用蒸镀法沉积TCTA作为第二空穴传输层,所述第二空穴传输层的厚度为30nm;
在第二空穴传输层上利用蒸镀法沉积MoO3作为第二空穴注入层,所述第二空穴注入层的厚度为10nm;
在第二空穴注入层上利用蒸镀法沉积Al作为第二电极,所述第二电极的厚度为120nm。
实施例3:
以50nm厚的透明导电薄膜ITO为第一电极;
在第一电极上利用溶液法沉积PEDOT:PSS作为第一空穴注入层,所述第一空穴注入层的厚度为40nm;
在第一空穴注入层上利用溶液法沉积TFB作为第一空穴传输层,所述第一空穴传输层的厚度为30nm;
在第一空穴传输层上利用溶液法沉积CdSe/ZnS量子点作为第一量子点发光层,所述第一量子点发光层的厚度为25nm;
在第一量子点发光层上利用溶液法依次沉积ZnO/PEDOT:PSS/ZnO作为电子产生层,所述电子产生层的厚度为50nm;
在电子产生层上利用溶液法沉积CdSe/ZnS量子点作为第二量子点发光层,所述第二量子点发光层的厚度为25nm;
在第二量子点发光层上利用蒸镀法沉积TCTA作为第二空穴传输层,所述第二空穴传输层的厚度为30nm;
在第二空穴传输层上利用蒸镀法沉积MoO3作为第二空穴注入层,所述第二空穴注入层的厚度为10nm;
在第二空穴注入层上利用蒸镀法沉积Ag作为第二电极,所述第二电极的厚度为120nm。
实施例4:
以50nm厚的透明导电薄膜ITO为第一电极;
在第一电极上利用溶液法沉积PEDOT:PSS作为第一空穴注入层,所述第一空穴注入层的厚度为40nm;
在第一空穴注入层上利用溶液法沉积TFB作为第一空穴传输层,所述第一空穴传输层的厚度为30nm;
在第一空穴传输层上利用溶液法沉积CuInS/ZnS黄色量子点作为第一量子点发光层,所述第一量子点发光层的厚度为15nm;
在第一量子点发光层上利用溶液法依次沉积ZnO/PEDOT:PSS/ZnO作为电子产生层,所述电子产生层的厚度为50nm;
在电子产生层上利用溶液法沉积ZnCdS/ZnS蓝色量子点作为第二量子点发光层,所述第二量子点发光层的厚度为25nm;
在第二量子点发光层上利用蒸镀法沉积TCTA作为第二空穴传输层,所述第二空穴传输层的厚度为30nm;
在第二空穴传输层上利用蒸镀法沉积MoO3作为第二空穴注入层,所述第二空穴注入层的厚度为10nm;
在第二空穴注入层上利用蒸镀法沉积Ag作为第二电极,所述第二电极的厚度为120nm。
综上所述,本发明提供一种量子点发光二极管。本发明提供的量子点发光二极管在交流电下可以正常工作,且该量子点发光二极管可以发出各种单色光、白光以及彩色光,满足各行各业的需求。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (11)
1.一种量子点发光二极管,其特征在于,包括:第一电极、第二电极、设置在所述第一电极和第二电极之间的空穴产生层;设置在所述第一电极和空穴产生层之间的第一量子点发光层,设置在所述第一电极和第一量子点发光层之间的第一电子功能层;设置在所述第二电极和空穴产生层之间的第二量子点发光层,设置在所述第二电极和第二量子点发光层之间的第二电子功能层。
2.根据权利要求1所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述空穴产生层材料为p型掺杂的空穴传输材料。
3.根据权利要求1所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述空穴产生层为p-n-p异质结电荷产生层。
4.根据权利要求1所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述空穴产生层材料为透明导电聚合物。
5.根据权利要求2所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述掺杂的空穴传输材料的掺杂剂选自F4-TCNQ、MoO3、WO3和HAT-CN中的一种或多种;和/或
所述空穴传输材料选自NPB、NPB和TCTA中的一种或多种;和/或
所述掺杂的空穴传输材料的掺杂剂占所述空穴产生层材料的质量百分比为0.5%-5%。
6.根据权利要求3所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述p-n-p异质结电荷产生层为TCTA/HAT-CN/TCTA、NPB/HAT-CN/NPB、CBP/MoO3/CBP 或CuPc/C60/CuPc;和/或
所述第一电极为ITO,所述第二电极为Al或Ag的至少一种;和/或
所述第一量子点发光层为CdSe、ZnCdS、CdSeS、ZnCdSeS、CdSe/ZnS、CdSeS/ZnS、CdSe/CdS、CdSe/CdS/ZnS、ZnCdS/Zn、CdS/ZnS或ZnCdSeS/ZnS,GaAs或GaN或InP或InP/ZnS,CuInS或AgInS或CuInS/ZnS或AnInS/ZnS, Si或C或石墨烯,所述第二量子点发光层选自所述第一量子点材料中的至少一种,所述第二量子点发光层材料与所述第一量子点发光层材料相同或不相同。
7.一种量子点发光二极管,其特征在于,包括:第一电极、第二电极、设置在所述第一电极和第二电极之间的电子产生层;设置在所述第一电极和电子产生层之间的第一量子点发光层,设置在所述第一电极和第一量子点发光层之间的第一空穴功能层;设置在所述第二电极和电子产生层之间的第二量子点发光层,设置在所述第二电极和第二量子点发光层之间的第二空穴功能层。
8.根据权利要求7所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述电子产生层材料为n型掺杂的电子传输材料。
9.根据权利要求7所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述电子产生层为n-p-n异质结电荷产生层。
10.根据权利要求8所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述掺杂的电子传输材料的掺杂剂选自碱金属和碱金属的盐中的一种或多种;和/或
所述掺杂的电子传输材料的掺杂剂占所述电子产生层材料的质量百分比为0.5%-5%。
11.根据权利要求9所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述n-p-n异质结电荷产生层为:C60/CuPc/C60、ZnO/PEDOT:PSS/ZnO、或ZnO/Graphene/ZnO;和/或
所述第一电极为ITO,所述第二电极为Al或Ag的至少一种;和/或
所述第一量子点发光层为CdSe、ZnCdS、CdSeS、ZnCdSeS、CdSe/ZnS、CdSeS/ZnS、CdSe/CdS、CdSe/CdS/ZnS、ZnCdS/Zn、CdS/ZnS或ZnCdSeS/ZnS,GaAs或GaN或InP或InP/ZnS,CuInS或AgInS或CuInS/ZnS或AnInS/ZnS, Si或C或石墨烯,所述第二量子点发光层选自所述第一量子点材料中的至少一种,所述第二量子点发光层材料与所述第一量子点发光层材料相同或不相同。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811583525.7A CN111354856A (zh) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | 一种量子点发光二极管 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811583525.7A CN111354856A (zh) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | 一种量子点发光二极管 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111354856A true CN111354856A (zh) | 2020-06-30 |
Family
ID=71196775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811583525.7A Pending CN111354856A (zh) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | 一种量子点发光二极管 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111354856A (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105161629A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-12-16 | Tcl集团股份有限公司 | 交流驱动qled及其制备方法 |
CN105244450A (zh) * | 2015-10-09 | 2016-01-13 | 北京大学深圳研究生院 | 一种用于交流电场驱动的有机发光器件及其制备方法 |
CN105514295A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-04-20 | 京东方科技集团股份有限公司 | 发光装置和形成发光装置的方法以及显示装置 |
CN106549111A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-03-29 | Tcl集团股份有限公司 | 交流电驱动的量子点发光二极管、其制备方法和应用 |
CN107623075A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-01-23 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 量子发光二极管和显示装置 |
CN107863445A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-30 | 武汉华美晨曦光电有限责任公司 | 一种以交流驱动的白光oled器件 |
CN109065746A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-21 | 华南理工大学 | 一种正反向发光的有机发光二极管 |
-
2018
- 2018-12-24 CN CN201811583525.7A patent/CN111354856A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105161629A (zh) * | 2015-08-18 | 2015-12-16 | Tcl集团股份有限公司 | 交流驱动qled及其制备方法 |
CN105244450A (zh) * | 2015-10-09 | 2016-01-13 | 北京大学深圳研究生院 | 一种用于交流电场驱动的有机发光器件及其制备方法 |
CN105514295A (zh) * | 2016-02-29 | 2016-04-20 | 京东方科技集团股份有限公司 | 发光装置和形成发光装置的方法以及显示装置 |
CN106549111A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-03-29 | Tcl集团股份有限公司 | 交流电驱动的量子点发光二极管、其制备方法和应用 |
CN107623075A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-01-23 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 量子发光二极管和显示装置 |
CN107863445A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-03-30 | 武汉华美晨曦光电有限责任公司 | 一种以交流驱动的白光oled器件 |
CN109065746A (zh) * | 2018-07-17 | 2018-12-21 | 华南理工大学 | 一种正反向发光的有机发光二极管 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5302690B2 (ja) | 有機オプトエレクトロニクス素子 | |
CN101447555B (zh) | 基于有机半导体异质结电荷产生层作为连接层的叠层有机电致发光器件及制法 | |
CN103904178A (zh) | 量子点发光器件 | |
CN106601919A (zh) | 一种混合型发光器件、显示面板及显示装置 | |
WO2019095565A1 (zh) | 串联量子点发光器件、面板即显示器 | |
CN110212105B (zh) | 量子点发光器件及其制备方法、照明装置 | |
KR20130008892A (ko) | 양자 발광 소자 및 이의 제조 방법 | |
JP2020537338A (ja) | 複層量子ドットledとその製造方法 | |
JP6965452B2 (ja) | 量子ドット白色光ダイオード | |
KR102081101B1 (ko) | 양자 발광 소자 | |
Feng et al. | High efficiency non-doped white organic light-emitting diodes based on blue exciplex emission | |
US20220278293A1 (en) | Organic electroluminescent device and array substrate | |
CN109980105B (zh) | 一种qled器件 | |
Sun et al. | A color-tunable and high-effective organic light-emitting diode device with forward-inverse structure as intelligent lighting display | |
CN110649170B (zh) | 量子点发光二极管与其制造方法 | |
CN109390491A (zh) | 发光二极管及其制备方法与应用 | |
KR101450858B1 (ko) | 그래핀 산화물을 이용한 유기전계 발광소자 및 그 제조방법 | |
CN111354856A (zh) | 一种量子点发光二极管 | |
TWI540779B (zh) | 有機發光裝置 | |
Xiao et al. | Trade-offs between illumination and modulation performances of quantum-dot LED | |
CN208028089U (zh) | 掺杂与非掺杂互补型白光有机电致发光器件 | |
CN112331783B (zh) | 交流驱动的发光器件及其制备方法、发光装置 | |
CN113130794A (zh) | 一种量子点发光二极管及其制备方法 | |
CN112341606A (zh) | 化合物及其制备方法和量子点发光二极管 | |
KR20210027604A (ko) | 발광 소자 및 이의 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200630 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |