[发明专利]一种基于掺钇氧化锌电子传输层的量子点发光二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种基于掺钇氧化锌电子传输层的量子点发光二极管，其特征在于，依次由透明导电玻璃层、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和金属电极层层叠而成，所述的电子传输层为掺钇氧化锌纳米颗粒层，所述的掺钇氧化锌纳米颗粒中钇的摩尔百分比为2％～20％。

2.根据权利要求1所述的基于掺钇氧化锌电子传输层的量子点发光二极管，其特征在于，所述的透明导电玻璃选自氧化铟锡玻璃、氟掺杂氧化锡玻璃和锡掺杂氧化锡玻璃中的一种，所述的空穴注入层的材料选自PEDOT/PSS、MoO₃和WO₃中的一种，所述的空穴传输层的材料选自CBP、TPD、Poly-TPD、PVK和TFB的一种或两种，所述的量子点发光层的材料为II-VI、I-III-VI、III-V或IV族的半导体纳米晶，所述的金属电极层的材料为银、铝、金和铜中的一种。

3.根据权利要求2所述的基于掺钇氧化锌电子传输层的量子点发光二极管，其特征在于，所述的II-VI族纳米晶为CdSe/CdS、CdSe/ZnS或ZnCdS/ZnS；所述的I-III-VI族纳米晶为CuInS₂/ZnS或CuInSe₂/ZnS；所述的III-V族纳米晶为InP/ZnS。

4.根据权利要求1所述的基于掺钇氧化锌电子传输层的量子点发光二极管，其特征在于，所述的透明导电玻璃层的厚度为150～200nm、所述的空穴注入层的厚度为20～50nm、所述的空穴传输层的厚度为20～50nm、所述的量子点发光层的厚度为20～40nm、所述的电子传输层的厚度为20～100nm和所述的金属电极层的厚度为50～120nm。

5.根据权利要求1所述的基于掺钇氧化锌电子传输层的量子点发光二极管，其特征在于，所述的掺钇氧化锌纳米颗粒的制备，包括以下步骤：

(1)将锌离子前驱体和钇离子前驱体依次加入第一溶剂中，搅拌使其溶解，制备得阳离子的摩尔浓度为0.05～0.2mol/L，钇的摩尔百分比为2％～20％；

(2)将阴离子前驱体加入第二溶剂中，使阴离子的摩尔浓度为0.1～0.4mol/L，充分搅拌均匀待用；

(3)将步骤(2)得到的阴离子溶液缓慢加入步骤(1)制得的阳离子溶液中，充分搅拌反应持续0.5～24小时，阳离子溶液与阴离子溶液的体积比为3:1；

(4)向步骤(3)反应后的溶液中加入与反应后的溶液体积比为2:1～5:1的乙酸乙酯进行颗粒聚沉，待溶液变成乳白色，离心分离得到掺钇氧化锌纳米颗粒聚沉物，除掉掺钇氧化锌纳米颗粒聚沉物中的上清液后加入无水乙醇，进行再分散处理得到纳米颗粒溶液；

(5)将步骤(4)得到的纳米颗粒溶液重复步骤(4)的处理2～3次，再加入乙醇胺，得到掺钇氧化锌纳米颗粒；

其中，上述步骤(1)中所述的第一溶剂选自二甲基亚砜和二甲基甲酰胺中的一种，步骤(2)中所述的第二溶剂选自无水乙醇和甲醇中的一种。

6.根据权利要求5所述的基于掺钇氧化锌电子传输层的量子点发光二极管，其特征在于，步骤(1)中所述的锌离子前驱体选自二水乙酸锌、六水合硝酸锌和氯化锌中的一种，所述的钇离子前驱体选自四水合乙酸钇、氯化钇和六水硝酸钇中的一种；步骤(2)中所述的阴离子前躯体选自四甲基氢氧化铵、氨水和氢氧化钠中的一种。

7.根据权利要求1所述的基于掺钇氧化锌电子传输层的量子点发光二极管，其特征在于，所述的掺钇氧化锌纳米颗粒直径为2～10nm。

8.一种权利要求1～7任一项所述的基于掺钇氧化锌电子传输层的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)洗净后的透明导电玻璃进行紫外臭氧处理，利用旋涂工艺在经过紫外臭氧处理的透明导电玻璃表面运用旋转涂布法制备空穴注入层，旋转速率3000～5000rpm，旋涂时间为0.5～2分钟，然后在50℃～150℃下热处理30分钟；利用旋涂工艺在所述的空穴注入层上制备空穴传输层，旋转速率3000～5000rpm，旋涂时间为0.5～2分钟，然后在150℃下热处理30分钟，利用旋涂工艺在所述的空穴传输层上制备量子点发光层，旋转速率3000～5000rpm，旋涂时间为0.5～2分钟，然后在70℃下热处理30分钟；

(2)利用旋涂工艺在所述的量子点发光层上制备掺钇氧化锌纳米颗粒电子传输层，然后在70℃下热处理30分钟，利用真空蒸镀将金属电极蒸镀在电子传输层上，由此得到基于掺钇氧化锌电子传输层的量子点发光二极管；其中，步骤(2)所述的旋涂工艺的旋涂速度为1000～3000rpm，旋涂时间为0.5～2分钟，掺钇氧化锌纳米颗粒中钇的摩尔百分比为2％～20％。