量子点发光二极管及其制备方法

    专利2025-05-03  12


    本发明关于一种量子点发光二极管及其制备方法,于量子点发光层内添加热活化延迟荧光材料,以提高量子点发光二极管的发光效率。


    背景技术:

    1、量子点(quantum dot)为一种纳米微晶体半导体材料,不同组成与大小的量子点可被相同的激发光源激发,而放出不同波长的光线,因此量子点可应用于制备屏幕显示器,例如将光致发光量子点设置于液晶显示器(lcd)的背光模块,以得到更佳的背光利用率,又例如使用电致发光量子点制备量子点发光二极管(qled)。

    2、如中国台湾tw 202032810(a)号公开案所揭露的量子点发光二极管,其结构可包含第一电极,依序安置于第一电极上的量子点发光层、电子传递层、电子分散层及第二电极;又如中国台湾tw 202044608(a)号公开案揭露的量子点发光二极管,其结构则是包含了第一电极、依序安置于该第一电极上的电洞注入层、包含zns的电洞传递层、量子点发光层及第二电极;即目前的量子点发光二极管的大致结构相似,但会于各层结构内进行改良,以提高量子点发光二极管的性能。目前量子点发光二极管的量子点发光层,使用的材料具有较大的最高占据分子轨域(highest occupied molecular orbital),因此在能量的转移上具有较大的能障,容易导致不平衡的电子和电洞注入;而不平衡的电子和电洞注入,会导致电子溢流以及非辐射欧杰复合(non-radiative auger recombination),进而导致量子点发光二极管的发光效率衰减。


    技术实现思路

    1、发明人鉴于现有量子点发光二极管于实际使用仍有不足之处,于是乃一本孜孜不倦的精神,并通过其丰富专业知识及多年的实务经验所辅佐,而加以改善,并据此研创出本发明。

    2、本发明关于一种量子点发光二极管及其制备方法,量子点发光二极管包含第一电极,以及依序设置于第一电极上的电洞注入层,电洞传输层,量子点发光层,电子传输层以及一第二电极,其中,所述量子点发光层包含一主体材料以及1wt%-10wt%的热活化延迟荧光材料(thermally activated delayed fluorescence,后简称tadf)。

    3、本发明高效率量子点发光二极管的制备方法包含:步骤一,取一玻璃基板,并于玻璃基板上设置一透明导电薄膜以获得第一电极,再于第一电极的透明导电薄膜上涂布一电洞注入层;步骤二,于电洞注入层上涂布电洞传输层;步骤三,于电洞传输层上涂布量子点发光层,其中量子点发光层包含一主体材料与1wt%-10wt%的热活化延迟荧光材料;以及步骤四,于量子点发光层上涂布电子传输层,再于电子传输层上设置一第二电极。

    4、于本发明的一实施例中,量子点发光层的所述主体材料为硒化镉/硫化锌(cdse/zns),且所述热活化延迟荧光材料为ddcztrz(9,9',9”,9”'-((6-phenyl-1,3,5-triazine-2,4-diyl)bis(benzene-5,3,1-triyl))tetrakis(9h-carbazole))。

    5、于本发明的一实施例中,透明导电薄膜为氧化铟锡(ito)薄膜,所述电洞注入层是以聚3,4-乙烯二氧噻吩与聚苯乙烯磺酸盐(pedot:pss)制备,所述电洞传输层是以聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺(poly(4-butylphenyldiphenylamine,后简称poly-tpd)制备,且所述电子传输层是以纳米氧化锌所制备。

    6、于本发明的一实施例中,量子点发光层的粗糙度的均方根(root mean square)介于1.5-2.5nm。

    7、于本发明的一实施例中,量子点发光二极管的驱动电压介于3-4伏特,最大亮度介于20000-60000cd/m2,最大电流效率介于10-30cd/a,以及最高能量效率介于5-15lm/w。

    8、由此,本发明的量子点发光二极管,于量子点发光层中加入热活化延迟荧光材料,可提高量子点发光二极管的发光效率,且制得的量子点发光层表面更为光滑,也有助于降低激子淬灭。



    技术特征:

    1.一种量子点发光二极管,包含依序设置的一第一电极,一电洞注入层,一电洞传输层,一量子点发光层,一电子传输层以及一第二电极,其中,所述量子点发光层包含一主体材料与1wt%-10wt%的热活化延迟荧光材料,且所述量子点发光二极管的驱动电压介于3-4伏特,最大亮度介于20000-60000cd/m2,最大电流效率介于10-30cd/a,以及最高能量效率介于5-15lm/w。

    2.如权利要求1所述的量子点发光二极管,其中,所述量子点发光层的所述主体材料为硒化镉/硫化锌,且所述热活化延迟荧光材料为ddcztrz。

    3.如权利要求1或2所述的量子点发光二极管,其中,所述第一电极包含一基板与一氧化铟锡薄膜,所述电洞注入层是以聚3,4-乙烯二氧噻吩与聚苯乙烯磺酸盐制备,所述电洞传输层是以聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺制备,且所述电子传输层是以纳米氧化锌所制备。

    4.如权利要求3所述的量子点发光二极管,其中,所述量子点发光层的粗糙度的均方根介于1.5-2.5nm。

    5.如权利要求1或2所述的量子点发光二极管,其中,所述量子点发光层的粗糙度的均方根介于1.5-2.5nm。

    6.一种量子点发光二极管的制备方法,包含:

    7.如权利要求6所述的制备方法,其中,所述量子点发光层的所述主体材料为硒化镉/硫化锌,且所述热活化延迟荧光材料为ddcztrz。

    8.如权利要求6或7所述的制备方法,其中,所述透明导电薄膜为氧化铟锡薄膜,所述电洞注入层是以聚3,4-乙烯二氧噻吩与聚苯乙烯磺酸盐制备,所述电洞传输层是以聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺制备,且所述电子传输层是以纳米氧化锌所制备。

    9.如权利要求8所述的制备方法,其中,所述量子点发光层的粗糙度的均方根介于1.5-2.5nm。

    10.如权利要求6或7所述的制备方法,其中,所述量子点发光层的粗糙度的均方根介于1.5-2.5nm。


    技术总结
    本发明关于一种量子点发光二极管及其制备方法,量子点发光二极管包含依序设置的第一电极,电洞注入层,电洞传输层,量子点发光层,电子传输层以及第二电极,其中,所述量子点发光层包含主体材料与1wt%‑10wt%的热活化延迟荧光材料;制备方法包含:将电洞注入层、电洞传输层、量子点发光层以及电子传输层依序涂布于第一电极上,最后于电子传输层上设制第二电极;本发明的量子点发光二极管的量子点发光层中包含热活化延迟荧光材料,能提高量子点发光二极管的发光效率。

    技术研发人员:苏炎坤,杨智强,王延皓,史安楷
    受保护的技术使用者:崑山科技大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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