[发明专利]体异质结量子点发光二极管

说明书

技术领域

本发明涉及LED发光器件技术，特别涉及一种由过渡金属氧化物和量子点构成的体异质结量子点发光二极管。

背景技术

照明是人类社会的重大需求，其能耗是当今社会能源消耗的重要组成部分。目前的发光二极管（LED）因亮度高、能耗低等优点，已成为新一代的照明光源。而现今市场上比较流行的是无需背光源的OLED，但是OLED寿命短、良品率也不高、实际效果并不好。应市场需求，量子点的合成技术越来越成熟，而且能源利用率高，比如核壳结构量子点的发光效率甚至可以高达100%。将其应用到QLED上，具有色纯度高，寿命更长的优点。但是器件的效率还有待提高，将过渡金属氧化物/量子点体异质结应用于量子点发光二极管，以期促进电子/空穴平衡，拓宽辐射复合区域，获得高电光转换效率，是一项近乎全新的探索。通过体异质结结构体系的构建，使量子点充分渗入空穴传输层内部，发光功能单元遍布整个体异质结，有利于实现高亮度的体发光。此外，这种结构的引入使空穴传输界面接触也显著扩大，提高空穴传输几率。更进一步，调控过渡金属氧化物的高HOMO能级，构建空穴传输快速通道，大幅提升空穴传输速率，使电子空穴传输达到平衡，最终提高量子点发光二极管性能。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种体异质结量子点发光二极管，采用过渡金属氧化物和量子点体异质结技术，通过多种不同材料，实现了更高效率的量子点发光器件，满足人们的生活需要。

为解决上述技术问题，本发明专利采用的技术方案是这样的。体异质结量子点发光二极管，包括依次层叠设置的玻璃基底、透明电极、空穴注入与传输层、量子点发光层、电子注入与传输层和电极，所述透明电极与电源的正极相连接，所述电极与电源的负极相连接；所述量子点发光层由过渡金属氧化物和量子点组合而成体异质结。

进一步，所述电极由铝（Al）、银（Ag）或二者组合构成，其厚度为1-150nm。

进一步，所述电子注入与传输层为无机氧化物，其厚度为1-100nm。

进一步，所述无机氧化物为氧化锌（ZnO）、掺镁氧化锌（ZnMgO）或二氧化钛（TiO₂）。

进一步，所述量子点发光层为胶体纳米半导体材料，其厚度为1-100nm。

进一步，所述胶体纳米半导体材料为Ⅲ-Ⅵ族或Ⅱ-Ⅴ族元素构成的量子点。

进一步，所述过渡金属氧化物的HOMO能级为-4.6~-5.3eV。

进一步，所述过渡金属氧化物为氧化镍（NiO）、氧化钒（V₂O₅）、氧化钨（WO₃）或氧化钼（MoO₃）金属氧化物，厚度为1-100nm。

进一步，所述空穴注入与传输层由PEDOT:PSS分别与poly-TPD、PVK或TFB叠合组成，其厚度为1-100nm。

进一步，所述空穴注入与传输层由聚对苯撑乙烯类、聚噻吩类、聚硅烷类或三苯甲烷类构成。

进一步，所述透明电极为ITO、FTO、PET/ITO导电薄膜，其厚度为1-200nm。

本发明的有益效果是：利用过渡金属氧化物/量子点体异质结结构以期促进电子/空穴平衡，拓宽辐射复合区域，获得高电光转换效率，是一项近乎全新的探索。采用过渡金属氧化物/量子点体异质结技术，形成了高效率QLED，延长了发光器件的使用寿命，并且极大的提高了能源利用率，使用的材料简单常见、生产难度小、成本较低、实用性强，为人们的生活提供和创造了极大的便利。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1-电极，2-电子注入与传输层，3-量子点发光层，4-空穴注入与传输层，5-透明电极，6-玻璃基底, 7-电源。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。参见图1，体异质结量子点发光二极管，其结构包括依次层叠设置的玻璃基底6、透明电极5、空穴注入与传输层4、量子点发光层3、电子注入与传输层2和电极1，所述透明电极5与电源7的正极相连接，所述电极1与电源7的负极相连接；所述量子点发光层3由过渡金属氧化物和量子点组合而成体异质结。

实施例1：