[发明专利]量子点发光二极管及其制备方法与光源结构

说明书

本申请涉及量子点发光二极管及其制备方法与光源结构；量子点发光二极管包括阳极、量子点发光层与阴极；所述量子点发光二极管还包括设于所述阳极与所述量子点发光层之间的混合层，所述混合层包括电子提取材料和空穴传输材料。上述量子点发光二极管，直接从改进QLED结构出发，通过在阳极与量子点发光层之间设置包含电子提取材料的混合层的创新设计，以引走量子点发光层中过量的电子，从根本上改进了电子过多导致量子点充电的难题，减小了量子点发光层的量子点的充电程度，从而促进电荷平衡，且增大了量子点发光层的荧光寿命和辐射复合效率，进而提高QLED的性能和寿命。

技术领域

本申请涉及有机发光领域，特别是涉及量子点发光二极管及其制备方法与光源结构。

背景技术

由于量子点独特的光学性质，例如发光波长随尺寸和成分连续可调，发光光谱窄，荧光效率高、稳定性好等，基于量子点的电致发光二极管(QLED)在显示领域得到广泛的关注和研究。此外，QLED显示还具有可视角大、对比度高、响应速度快、可柔性等诸多LCD所无法实现的优势，因而有望成为下一代的显示技术。

经过几十年的发展，QLED的性能取得了很大的进展，其中一个很重要的原因是采用了ZnO纳米颗粒作为电子传输材料。这是因为：(1)ZnO具有优异的电子导电性；(2)ZnO的导带底能级与量子点的导带底能级匹配，非常有利于电子注入；(3)ZnO的价带顶能级比量子点的价带顶能级深，具有优异的空穴阻挡和限制能力。但是，基于ZnO电子传输层的QLED存在比较严重的电荷不平衡问题，即电子数量远多于空穴数量，继而导致量子点充电，增加了俄歇复合几率，降低了辐射复合效率，尤其在高亮度或大电流密度下体现的尤为明显。这些不利因素致使QLED效率滚降迅速、使用寿命低下，严重制约了QLED的发展。

为了解决这个问题，传统解决方式包括：设计合金结构的量子点以减小俄歇复合几率；增加type-I型量子点的壳厚或者选择足够宽带隙的壳层材料以阻止电子注入；对ZnO电子传输层进行掺杂以减小其电子导电性；在ZnO电子传输层和量子点发光层之间嵌入绝缘层以阻挡部分电子传输；以及，提高空穴传输材料的空穴导电性以及HOMO能级以提高空穴注入和传输水平等等。这些工作推动了QLED工作机制的深入研究，也都取得了不错的效果。但总体上未完全解决电子过多导致量子点充电的难题。

发明内容

基于此，有必要提供一种量子点发光二极管及其制备方法与光源结构。

一种量子点发光二极管，包括阳极、量子点发光层与阴极；所述量子点发光二极管还包括设于所述阳极与所述量子点发光层之间的混合层，所述混合层包括电子提取材料和空穴传输材料。

进一步地，在其中一个实施例中，所述电子提取层的材料的导带底能级或LUMO能级不小于所述量子点发光层的量子点材料的导带底能级。

在其中一个实施例中，所述电子提取材料包括C₆₀、PC₇₁BM、ITO、IZO及/或TiO₂。

在其中一个实施例中，所述电子提取材料的电子迁移率大于1×10^-3cm²V^-1s^-1。

在其中一个实施例中，所述电子提取材料的电子迁移率大于1×10^-2cm²V^-1s^-1。

在其中一个实施例中，所述电子提取材料的导带底能级或LUMO能级不小于所述量子点发光层的量子点材料的导带底能级；所述电子提取材料的HOMO能级或者价带顶能级介于所述空穴传输层的空穴传输材料的HOMO能级与所述量子点发光层的量子点材料的价带顶能级之间。