[发明专利]混相α/δ-CsPbI3发光层及其制备方法

说明书

本发明公开了一种混相α/δ‑CsPbI₃发光层及其制备方法，通过旋涂的方法得到α‑CsPbI₃发光层，再对其进行热处理从而调控其相结构组成，制得了α/δ‑CsPbI₃混相发光层。相比于纯α‑CsPbI₃相发光层，利用δ‑CsPbI₃的电子自捕获效应实现了宽光谱的发光，从而得到低色温、显色性高的白光，解决了钙钛矿多个发光层混合实现白光过程中的稳定性问题，并且，通过发光层中α‑CsPbI₃和δ‑CsPbI₃能带结构排列的设计，有效实现了电子的注入和传输，相比于利用电子自捕获，效应的白色荧光材料，基于该发光层制备的白光发光二极管具有很高的发光效率。

技术领域

本发明涉及一种白光发光二极管及其制备方法，具体涉及一种基于钙钛矿的电致发光二极管发光层及其制备方法，属于照明显示材料技术领域。

背景技术

白光发光二极管（LED）以能耗低、成本低以及寿命长等优势，逐渐成为主要的照明光源。然而，目前商业化白光LED的实现是由激发蓝光与荧光粉的黄光结合实现白光，这种白光色温高、显色性差，（Journal of Combinatorial Chemistry, 2010 Vol. 12, No. 4）依旧无法满足当前照明显示的要求。为解决这一问题，一种具有宽光谱、单一白光的荧光发光层脱颖而出，其光谱可以覆盖整个可见光波段，因此具有极高的显色性。并且，单一的发光材料避免了目前商用白光LED中黄蓝光比例调节的复杂工艺，使整个工艺更加简单。然而，这种白光LED的商业化依然面临着巨大的挑战。一方面，这类材料的激发需要依靠能量更高的紫外光，这带来更高的成本甚至紫外光泄露等问题。另一方面，这种白光产生的机理是基于电子自捕获效应产生的连续能带的带边复合，其效率相对很低。（J. Am. Chem.Soc. 2014, 136, 1718−1721）

电致发光的发光二极管直接将电子注入进发光层并通过在发光层内复合产生荧光，这种主动的发光无需额外的激发，因此避免了紫外光的使用。然而，白光荧光材料具有很宽的带隙，使得电子的注入变得更加困难，这进一步降低了其发光效率。因此，需要设计更稳定更高效的电致白光LED发光层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种白光发光二极管发光层，通过对无机钙钛矿相结构的调控，提高电子注入的效率并实现高效白光。

本发明可通过如下技术方案实现，混相α/δ-CsPbI₃发光层及其制备方法，包括如下步骤：

（1）采用CsPbI₃量子点的分散液在玻璃片上进行旋涂；

（2）对步骤（1）所述的玻璃片在湿度为40~60%的大气环境中于120~140 ℃下热处理15~45 min。

步骤（1）中，CsPbI₃量子点为α-CsPbI₃量子点；CsPbI₃量子点的分散液采用的分散剂为正辛烷、甲苯等非极性溶剂，分散液的浓度为15mg/mL。

步骤（1）中，旋涂转速为2000 r/min，旋涂量为40 μL。

本发明使用α-CsPbI₃、δ-CsPbI₃混相的薄膜作为电致白光发光二极管的荧光层，利用α-CsPbI₃实现高效的电注入并传输至δ-CsPbI₃复合实现白色荧光，具有以下优点：1）具有钙钛矿材料优异的光电性能；2）相比普通单一白光材料具有更高的发光效率。

附图说明

图1为本发明实施例1中混相发光层α/δ-CsPbI₃的扫描电子显微镜照片。

图2为本发明实现高效白光的电子传输原理示意图。