CN104201293A - 一种全无机量子点发光二极管 - Google Patents
一种全无机量子点发光二极管 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104201293A CN104201293A CN201410468214.1A CN201410468214A CN104201293A CN 104201293 A CN104201293 A CN 104201293A CN 201410468214 A CN201410468214 A CN 201410468214A CN 104201293 A CN104201293 A CN 104201293A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- light emitting
- emitting diode
- layer
- full
- quantum dots
- 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
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 claims description 18
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims description 3
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 229910003081 TiO2−x Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 abstract 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 7
- 238000000366 colloid method Methods 0.000 description 6
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002800 charge carrier Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
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]
- H10K50/14—Carrier transporting layers
- H10K50/16—Electron transporting layers
- H10K50/165—Electron transporting layers comprising dopants
-
- H01L33/285—
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种全无机量子点发光二极管，发光二极管依次叠加的阳极、发光层、电子传输层和阴极。本发明采用具有n型半导体缺陷的TiO2-x薄膜与具有p型半导体缺陷的胶体量子点发光层。在正负极加偏压时，即可在电子传输层与发光层界面处产生p-n结激子。一方面采用TiO2-x为电子传输层可有效提高载流子电子的传输效率，另一方面无空穴传输层可很大程度上减少其对激子发光的阻碍作用，能大大提高量子点发光二极管的电光转换效率。
Description
技术领域
本发明属于二极管领域，特别涉及一种全无机量子点发光二极管。
背景技术
随着社会对高效率环保节能的不断要求，新型光电技术LED以其低耗能，产热少，使用寿命长等优点逐渐取代传统的照明材料，成为当代最具潜力的新型绿色照明光源。并且已广泛应用于白光照明、彩色显示屏、背光源、彩灯装饰等领域。其中有机发光二极管(OLED)最先发展起来，但由于在封装技术及使用寿命上都存在着无法避免的问题，经过不断探索，近年来发现无机发光二极管能够有效的解决这一问题，不仅降低OLED在封装上的严格要求，还可以延长使用寿命。目前应用最广泛的发光材料依然是荧光粉材料，但是荧光粉的光衰大，颗粒均匀度差、使用寿命短，并不是最理想的LED发光材料。。与荧光粉相比，量子点的发光半峰宽窄(发光色纯度高)，发光量子效率高，发光颜色可通过控制量子点尺寸大小进行调节。此外无机材料作为量子点LED(QLED)的传输层，不仅降低OLED在封装上的严格要求，还可以延长使用寿命。因此，目前QLED成为了目前新型LED的研究主要方向热点，具有广阔的前景。
由于载流子传输层的不同，QLED主要分为有机载流子传输层QLED和无机载流子传输层QLED。前者需要很高的启动电压，且有机聚合物的材料空气稳定性差，不耐高温，严密封装技术要求高，存在很大问题。而无机载流子传输层虽然空气稳定性好，无需严密封装，但仍存在一定问题：空穴传输层空穴注入量子点的速率与和电子传输层将电子注入量子点的速率存在很大的差异，一般电子注入速率高，从而导致电子在量子点中堆积，过量的电子将会导致量子点充电以及非辐射复合。因此需要选择特定的半导体材料与量子点相匹配。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种全无机量子点发光二极管，本发明使得QLED光电转换效率提高，无需严格封装。
本发明的一种全无机量子点发光二极管，所述发光二极管从下而上依次叠加阳极、量子点发光层、电子传输层和阴极；其中阳极为金属导电层，量子点发光层为CdxSe1+x/ZnS量子点发光层，x＝0.2-0.8，电子传输层为TiO2-x电子传输层，x＝0.5或0.8。
所述阳极为金属Ag电极或Al电极。
蒸镀法或涂覆法制备金属导电层。
所述金属导电层厚度为10-100nm。
所述CdxSe1+x/ZnS量子点为具有核壳结构的p型结构CdxSe1+x/ZnS量子点，x＝0.2-0.8。
所述CdxSe1+x/ZnS量子点的发光效率为70％-90％，发射峰半峰宽为20-55nm。
磁控溅射法或溶剂热法制备TiO2-x电子传输层。
所述TiO2-x电子传输层为氧离子空位型的n型半导体TiO2-x薄膜。
TiO2-X薄膜的厚度为50-200nm。
所述阴极为FTO导电玻璃。
发光二极管自下而上包括四部分：第一层，即阴极，由透明导电薄膜FTO及石英玻璃(即FTO导电玻璃)构成；第二层，即电子传输层，为n型半导体TiO2-x薄膜，通过溶剂热法或磁控溅射法沉积到FTO导电玻璃上；第三层，即发光材料胶体量子点层，为Cd1+xSex/ZnS量子点层，通过旋涂法与TiO2-x薄膜层结合；第四层，即阳极，为金属铝或银，通过蒸镀法或涂覆法将金属沉积在发光层量子点表面。
本发明通过制备出不具有空穴传输层的量子点二极管装置，仅需很小的偏向电压就能使得在电子传输层和发光层界面产生p-n结激子，电子和空穴注入速率，合成具有较高荧光效率的QLED，由于采用钙钛矿和金红石型结构掺杂的TiO2薄膜可有效提高电子传输层的载流子传输效率，并且避免使用p型半导体作为空穴传输层，减少其对光的吸收和阻挡，从而有效提高了QLED的发光效率。
有益效果
本发明通过制备出不具有空穴传输层的量子点二极管装置，仅需很小的偏向电压就能使得在电子传输层和发光层界面产生p-n结激子，电子和空穴注入速率，合成具有较高荧光效率的QLED，由于采用钙钛矿和金红石型结构掺杂的TiO2薄膜可有效提高电子传输层的载流子传输效率，并且避免使用p型半导体作为空穴传输层，减少其对光的吸收和阻挡，从而提高了QLED的发光效率。
附图说明
图1为全无机量子点发光二极管示意图，其中1为阳极，2为量子点发光层，3为电子传输层，4为阴极，5为基底。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
阴极采用商业FTO导电玻璃；电子传输层为溶剂热法制备的TiO2薄膜，厚度为150nm；发光层为核壳结构CdSe2/ZnS量子点，发射峰半峰宽为28nm；量子点发光效率为84.6％；阳极为蒸镀法沉积的金属铝薄膜，其厚度为80nm。
实施例2
阴极采用商业FTO导电玻璃；电子传输层为溶剂热法制备具有氧离子空位的锐钛矿与金红石掺杂结构n型半导体TiO1.2薄膜，厚度150nm；发光层为胶体法制备的具有核壳结构CdSe2/ZnS量子点，发射峰半峰宽为28nm；量子点发光效率为84.6％；阳极为蒸镀法沉积的金属铝薄膜，其厚度为80nm。
实施例3
阴极采用商业FTO导电玻璃；电子传输层为溶剂热法制备具有氧离子空位的锐钛矿与金红石掺杂结构n型半导体TiO1.2薄膜，厚度150nm；发光层为胶体法制备的具有核壳结构Cd1.2Se0.8/ZnS量子点，发射峰半峰宽为32nm；量子点发光效率为86％；阳极为蒸镀法沉积的金属铝薄膜，其厚度为80nm。
实施例4
阴极采用商业FTO导电玻璃；电子传输层为溶剂热法制备具有氧离子空位的锐钛矿与金红石掺杂结构n型半导体TiO1.2薄膜，厚度100nm；发光层为胶体法制备的具有核壳结构Cd1.2Se0.8/ZnS量子点，发射峰半峰宽为32nm；量子点发光效率为86％；阳极为蒸镀法沉积的金属银薄膜，其厚度为80nm。
实施例5
阴极采用商业FTO导电玻璃；电子传输层为溶剂热法制备具有氧离子空位的锐钛矿与金红石掺杂结构n型半导体TiO1.2薄膜，厚度150nm；发光层为胶体法制备的具有核壳结构Cd1.5Se0.5/ZnS量子点，发射峰半峰宽为29nm；量子点发光效率为83.7％；阳极为蒸镀法沉积的金属银薄膜，其厚度为50nm。
实施例6
阴极采用商业FTO导电玻璃；电子传输层为溶剂热法制备具有氧离子空位的锐钛矿与金红石掺杂结构n型半导体TiO1.2薄膜，厚度150nm；发光层为胶体法制备的具有核壳结构Cd1.5Se0.5/ZnS量子点，发射峰半峰宽为29nm；量子点发光效率为83.7％；阳极为蒸镀法沉积的金属银薄膜，其厚度为50nm。
实施例7
阴极采用商业FTO导电玻璃；电子传输层为溶剂热法制备具有氧离子空位的锐钛矿与金红石掺杂结构n型半导体TiO1.5薄膜，厚度100nm；发光层为胶体法制备的具有核壳结构Cd1.5Se0.5/ZnS量子点，发射峰半峰宽为29nm；量子点发光效率为83.7％；阳极为蒸镀法沉积的金属银薄膜，其厚度为50nm。
Claims (10)
1.一种全无机量子点发光二极管，其特征在于：所述发光二极管从下而上依次叠加阳极、量子点发光层、电子传输层和阴极；其中阳极为金属导电层，量子点发光层为CdxSe1+x/ZnS量子点发光层，x＝0.2-0.8，电子传输层为TiO2-x电子传输层，x＝0.5或0.8。
2.根据权利要求1所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于：所述阳极为金属Ag电极或Al电极。
3.根据权利要求1所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于：蒸镀法或涂覆法制备金属导电层。
4.根据权利要求1所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于：所述金属导电层厚度为10-100nm。
5.根据权利要求1所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于：所述CdxSe1+x/ZnS量子点为具有核壳结构的p型结构CdxSe1+x/ZnS量子点，x＝0.2-0.8。
6.根据权利要求1所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于：所述CdxSe1+x/ZnS量子点的发光效率为70％-90％，发射峰半峰宽为20-55nm。
7.根据权利要求1所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于：磁控溅射法或溶剂热法制备TiO2-x电子传输层。
8.根据权利要求1所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于：所述TiO2-x电子传输层为氧离子空位型的n型半导体TiO2-x薄膜。
9.根据权利要求8所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于：TiO2-X薄膜的厚度为50-200nm。
10.根据权利要求1所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于：所述阴极为FTO导电玻璃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410468214.1A CN104201293A (zh) | 2014-09-15 | 2014-09-15 | 一种全无机量子点发光二极管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410468214.1A CN104201293A (zh) | 2014-09-15 | 2014-09-15 | 一种全无机量子点发光二极管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104201293A true CN104201293A (zh) | 2014-12-10 |
Family
ID=52086558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410468214.1A Pending CN104201293A (zh) | 2014-09-15 | 2014-09-15 | 一种全无机量子点发光二极管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104201293A (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107331781A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-11-07 | 河南大学 | 一种量子点发光二极管及制备方法 |
| CN107871802A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-04-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 载流子传输层的制备方法及磁控溅射装置 |
| CN113130823A (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-16 | Tcl集团股份有限公司 | 光电器件及其制备方法 |
| CN113314672A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-08-27 | 江苏科技大学 | 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007112088A2 (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Qd Vision, Inc. | Hyperspectral imaging device |
| CN102047098A (zh) * | 2008-04-03 | 2011-05-04 | Qd视光有限公司 | 包括量子点的发光器件 |
| CN102473800A (zh) * | 2009-07-07 | 2012-05-23 | 佛罗里达大学研究基金会公司 | 稳定的且所有溶液可加工的量子点发光二极管 |
-
2014
- 2014-09-15 CN CN201410468214.1A patent/CN104201293A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007112088A2 (en) * | 2006-03-24 | 2007-10-04 | Qd Vision, Inc. | Hyperspectral imaging device |
| CN102047098A (zh) * | 2008-04-03 | 2011-05-04 | Qd视光有限公司 | 包括量子点的发光器件 |
| CN102473800A (zh) * | 2009-07-07 | 2012-05-23 | 佛罗里达大学研究基金会公司 | 稳定的且所有溶液可加工的量子点发光二极管 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107331781A (zh) * | 2017-06-28 | 2017-11-07 | 河南大学 | 一种量子点发光二极管及制备方法 |
| CN107871802A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-04-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 载流子传输层的制备方法及磁控溅射装置 |
| CN113130823A (zh) * | 2019-12-30 | 2021-07-16 | Tcl集团股份有限公司 | 光电器件及其制备方法 |
| CN113314672A (zh) * | 2021-06-25 | 2021-08-27 | 江苏科技大学 | 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102610725B (zh) | 一种半导体量子点发光二极管及其制备方法 | |
| CN103345884B (zh) | 双面显示装置及其制备方法 | |
| CN107293647A (zh) | 一种量子点发光二极管及其制备方法 | |
| WO2019091357A1 (zh) | 一种混合钙钛矿薄膜的制备方法及其于led的应用 | |
| US10516132B2 (en) | Inverted quantum dot light-emitting diode and manufacturing method thereof | |
| CN103972416B (zh) | 基于反向结构的半导体量子点发光二极管及其制备方法 | |
| CN105552185A (zh) | 一种基于无机钙钛矿材料的全无机量子点发光二极管及其制备方法 | |
| CN105161585B (zh) | 一种纤维状量子点发光二极管及其制备方法 | |
| CN110943178A (zh) | 一种自组装多维量子阱CsPbX3钙钛矿纳米晶电致发光二极管 | |
| CN105304829B (zh) | 一种双面发光量子点发光二极管及其制备方法 | |
| CN105280829A (zh) | Qled及其制备方法 | |
| CN105206715A (zh) | 一种激子限域结构的qled及其制备方法 | |
| CN108878667A (zh) | 发光器件及其制作方法、电子装置 | |
| JP2012227146A (ja) | 電界発光素子用光抽出基板及びその製造方法 | |
| CN104201293A (zh) | 一种全无机量子点发光二极管 | |
| CN103441220A (zh) | 一种白光量子点发光二极管及其制备方法 | |
| CN203288635U (zh) | 以棒状WO3为空穴传输层的CdSe量子点LED装置 | |
| WO2020143404A1 (zh) | 一种量子点发光器件及其制备方法 | |
| CN104716265A (zh) | 蓝光有机电致发光器件及制备方法、显示面板和显示装置 | |
| CN112614956A (zh) | 倒置qled器件、显示装置及制备方法 | |
| CN201243391Y (zh) | 一种有机电致发光显示器 | |
| CN103367623A (zh) | 发光器件及其制作方法 | |
| CN101436647B (zh) | ZnO纳米棒/有机发光材料复合层的真空紫外电致发光器件 | |
| CN107204399A (zh) | 一种模拟太阳光的有机电致发光器件 | |
| CN104851988B (zh) | 有机发光显示器件及其制作方法和显示装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20141210 |