[发明专利]一种基于纳米材料的新型光控发光二极管

说明书

技术领域

本发明属于光电子器件领域，涉及到一种新的基于纳米材料的新型光控发光二极管以及这种发光二极管的制备方法。

背景技术

随着信息技术的不断进步，人新型智能器件越来越受到人们的重视。而其中，光控发光二极管可通过光照来进行ON/OFF态的调节，被广泛的应用于远程控制，数据存储以及光敏传感器等不同领域。近年来，研究人员开发了基于DTE的光控发光二极管，利用这种有机材料在不同光照下的分子构型和载流子传输能力，实现了光控效应，其发光亮度和电流密度的ON/OFF比都在1000以上。但是由于有机材料自身的热稳定性不高，在水氧条件下容易老化，因此在实际应用中非常受限。另外有机发光材料的光谱较宽，一般半高峰宽在50-100纳米左右，降低了数据存储的密度和精度。而无机纳米发光材料具有非常好的发光特性，首先是发光峰窄，半高峰宽在10-30纳米之间；其次是吸收光谱比较宽，响应光波长的范围比较大；再者无机纳米发光材料，尤其是引入核壳结构后，发光效率很高，量子产额甚至可高达90%以上；最后相比于有机材料，无机纳米材料的环境稳定性和热稳定性都更优异。这里，我们利用无机纳米材料制备发光层，利用氧化物纳米材料做为发光二极管的载流子传输层，利用溶液法制备了高性能的光控发光二极管（高的ON/OFF比和优异的发光性能），为大规模的低成本的制备高性能光控发光二极管提供了可能。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是新型结构的光控发光二极管以及这种发光二极管的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种新型的光控发光二极管，其包括：明导电衬底;纳米氧化物层，光照可改变纳米氧化物的导电特性，起到光控开光的作用;空穴传输层；发光层；电子传输层；金属电极。。

优选的，所述导电衬底为金属氧化物透明导电薄膜，透明导电衬底为氧化铟锡薄膜或掺铝、镓、镉的氧化锌薄膜，厚度在20-2000纳米之间。

优选的，所述纳米氧化物层的厚度在10–200纳米之间，为氧化锌，氧化钛或者掺杂掺杂铝，镓，镉的氧化锌，氧化钛薄膜。。

优选的，所述空穴传输层厚度在20－200nm之间，为氧化钼、p型氧化锌和氧化钛，以及p型聚合物，比如poly-TPD，PVK,MEHPPV,TFB,PEDOT和它们的衍生物等和p型小分子材料，比如TPD，NP B和它们的衍生物等。

优选的，所述发光层材料选用无机纳米材料比如硫化镉，硫化锌，碲化镉，硒化镉，硒化锌，等2-6组半导体，硫化铅，硒化铅等4-6族半导体以及1-3-5族半导体，但不局限于此，还可以选用小分子发光材料以及聚合物发光材料，厚度为20-200纳米。

优选的，其选用电子传输材料，厚度在20－200nm之间，为氧化锌和氧化钛，硫化镉，硫化锌等n型半导体，以及n型聚合物，比如F8BT和它们的衍生物等和n型小分子材料，比如ALQ，BCP和它们的衍生物等。

优选的，所述金属导电薄膜选用镍、铝、金、银、铜、钛、铬中的一种或多种。

本发明还公开了一种上述光控发光二极管的制备方法，其中纳米氧化物利用溶液法制备在透明导电衬底上，厚度为20-200纳米，然后在惰性气体中进行热退火处理，衬底温度是室温至600度。退火处理后，依次利用溶液法制备空穴传输层，纳米材料发光层以及电子传输层，并且在室温至600度的惰性气体环境下进行热处理。最后利用真空镀膜技术制备金属电极，厚度在20-2000纳米之间。

优选的，所述溶液法包括旋涂法，喷涂法,糟模法。

优选的，纳米氧化物采用溶液法方法制作在透明电级(1)上，形成光敏层，可在特定光源激发下显著提高导电性能，实现光控效应。

上述技术方案具有如下有益效果：该光控发光二极管采用纳米氧化物做为光敏层不仅具有溶液制备法的便宜快捷的优点，而且可通过优化氧化物的制备，极大的提高器件的ON/OFF比。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图。

图2为本发明实施例的光照前后亮度比较图

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细介绍。