[发明专利]一种基于混合卤素的红光钙钛矿发光二极管及其制备方法

权利要求书

1.一种基于混合卤素的红光钙钛矿发光二极管，其特征在于依次包括透明衬底、阳极、空穴注入层、空穴传输层1、空穴传输层2、钙钛矿发光层、电子传输层、电子注入层和阴极；

所述钙钛矿发光层由钙钛矿前驱体溶液旋涂制备而成；在旋涂过程中滴加反溶剂；

所述钙钛矿前驱体溶液由碘化铯CsI、溴化铅PbBr₂、碘化铅PbI₂和苯乙基碘化铵PEAI溶解于极性溶剂中制备而成，其中碘化铯CsI、溴化铅PbBr₂、碘化铅PbI₂、苯乙基碘化铵PEAI的摩尔比为1:0.3:0.9:0.6；

所述钙钛矿前驱体溶液中Cs⁺浓度为0.3mol/L，Pb/Cs摩尔比为1.2 :1.0；

所述的反溶剂为乙酸乙酯、氯苯、甲苯或辛烷中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的红光钙钛矿发光二极管，其特征在于：所用的极性溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯和N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的红光钙钛矿发光二极管，其特征在于：

所述阳极为氧化铟锡；

所述空穴注入层为聚乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸；

所述空穴传输层1为聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺]、聚[[(4-丁基苯基)亚氨基][1,1 '-联苯]]或聚[(N,N’-(4-正丁基苯基)-N,N’-二苯基-1,4-苯二胺)-alt-(9 ,9-二正辛基芴基-2,7-二基)]中的一种以上。

4.根据权利要求1所述的红光钙钛矿发光二极管，其特征在于：

所述空穴传输层2为聚(9-乙烯基咔唑)、4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺]或4,4',4'-三(咔唑-9-基)三苯胺中的一种以上；

所述电子传输层为1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、吩基吡啶铍、2,4,6-三[3-(二苯基膦氧基)苯基]-1,3,5-三唑或3,3'-[5'-[3-(3-吡啶基)苯基][1,1':3',1''-三联苯]-3,3''-二基]二吡啶中的一种以上。

5.根据权利要求1所述的红光钙钛矿发光二极管，其特征在于：

所述电子注入层为氟化锂、碳酸锂、碳酸铯或8-羟基喹啉-锂中的一种以上；

所述阴极为铝、银或金中的一种以上。

6.权利要求1-5任一项所述的红光钙钛矿发光二极管的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将含有聚乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸的水溶液在空气中直接旋涂在ITO玻璃基片上，在高温退火后得到空穴注入层；

（2）将空穴传输层1材料溶解于氯苯中，得到的溶液直接旋涂到步骤（1）中的基底上，在高温退火后得到空穴传输层1；

（3）将空穴传输层2材料溶解于氯苯中，得到的溶液直接旋涂到步骤（2）中的基底上，在高温退火后得到空穴传输层2；

（4）将钙钛矿前驱体溶液旋涂在步骤（3）中得到的基底上，并且在旋涂过程中快速滴加反溶剂，得到钙钛矿层；

（5）在步骤（4）中的钙钛矿层上，通过真空蒸镀方法逐层蒸镀电子传输层、电子注入层和金属阴极，即得到红光钙钛矿发光二极管。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：

步骤（1）中所述的ITO玻璃基片通过紫外臭氧预处理，处理时间为5~60分钟；

步骤（1）-（4）中所述旋涂的转速为2000~6000 rpm，旋涂的加速度为2000~6000 rpm/s，旋涂的总时间为20~60秒；所述高温退火的退火温度为60~150℃，时间为1~90分钟。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：

步骤（2）中所述空穴传输层1溶液浓度为1~8 mg/mL；

步骤（3）中所述空穴传输层2溶液浓度为1~4 mg/mL。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：

步骤（4）中，旋涂的总时间为60~120秒，反溶剂滴加时间为旋涂的第30~60秒；

步骤（5）中所述电子传输层厚度为20~80纳米，电子注入层厚度为0.5~2.0纳米，金属阴极厚度为50~150纳米。