[发明专利]基于掺杂连接层的溶液加工串联量子点发光二极管及其制作方法

说明书

本发明属于量子点发光二极管技术领域，具体涉及一种基于掺杂连接层的溶液加工串联量子点发光二极管及其制作方法，所述串联量子点发光二极管基于所述制作方法制作，包括底部器件和顶端器件，所述底部器件包括从下往上依次层叠设置的阴极、第一电子注入层、第一量子点发光层、第一空穴传输层和第一空穴注入层，所述顶端器件包括从下往上依次层叠设置的第二电子注入层、第二量子点发光层、第二空穴传输层、第二空穴注入层和阳极，所述底部器件的第一空穴注入层与顶端器件的第二电子注入层层叠设置，所述第一空穴注入层采用PEDOT:PSS‑GO溶液制成，所述第二电子注入层采用含有ZnMgO的溶液制成。本发明提出了一种提高溶液加工量子点发光二极管性能的有效方法。

技术领域

本发明属于量子点发光二极管技术领域，具体涉及一种基于掺杂连接层的溶液加工串联量子点发光二极管及其制作方法。

背景技术

量子点属于新材料—溶液纳米晶中的一种。溶液纳米晶具有晶体和溶液的双重性质，与其他纳米晶材料不同，量子点是以半导体晶体为基础的。尺寸在1～100纳米之间，每一个粒子都是单晶。量子点的名字，来源于半导体纳米晶的量子限域效应或量子尺寸效应。当半导体晶体小到纳米尺度，不同的尺寸就可以发出不同颜色的光。比如硒化镉这种半导体纳米晶，在2纳米时发出的是蓝色光，到8纳米的尺寸时发出的就是红色光，中间的尺寸则呈现绿色、黄色、橙色等等。量子点的化学成分，发光颜色可以覆盖从蓝光到红光的整个可见区，而且色纯度高、连续可调。

量子点技术可以应用在生物医疗领域，例如，可以很容易地利用量子点的不同颜色来同时检测多种病菌或者农药残留。也能应用于照明产业技术领域，相比于传统的照明技术，拥有更高的发光效率，更能节省能源消耗。也能应用于显示技术领域，能提高显示颜色的纯度和色饱和度等。

量子点发光二极管(Quantum Dot Light-Emitting Diode，QLED)是以量子点材料为发光层的发光二极管，在未来显示和照明领域展现出广泛的应用前景,这正是由于作为其发光层的胶质量子点具有溶液可加工性、良好的单色性、发光颜色可调、稳定性好、量子产率高等独特的性质。随着研究工作的不断进行,为获得优越性能的QLED，各种优化方案包括优化量子点和电荷传输材料、优化器件结构等相继被提出。其中，串联结构器件由于可以在较低的电流密度下工作，故可有效提高器件的寿命。另外，串联量子点发光二极管(Tandem Quantum Dot Light-Emitting Diodes,TQLED)中包含了两个甚至多个发光单元，发光效率会成倍增长。这都使得TQLED体现出明显的优势。

为满足低成本、大面积的工业生产需求，同时为了可以直接与N型晶体管相连接，减小器件的点阵驱动电压、稳定器件，大量工作致力于研发高性能的溶液加工倒置型TQLED。在这一结构器件中，如何实现两个发光单元的有效连接，制备出同时具有良好电荷注入和电荷产生电学性质的溶液加工连接层是开展工作的最重要环节。现有技术中公开了溶液加工倒置型绿光TQLED，其中的溶液加工连接层采用了具有良好电导率的PEDOT:PSS和具有良好电子迁移率的ZnMgO组成的异质结PEDOT:PSS/ZnMgO，但水性PEDOT:PSS在有机层上沉积困难，势必影响其有效成膜，进而影响后续各层的有效沉积。另外，PEDOT:PSS与有机空穴传输层间有较大的空穴注入势垒，会导致空穴注入困难，使电子和空穴注入不平衡。这些缺点都大大限制了溶液加工连接层在TQLED中的应用，同时也限制了TQLED性能的提升。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种基于掺杂连接层的溶液加工串联量子点发光二极管，解决现有溶液加工量子点发光二极管中连接层所需材料选择有限、连接层性质欠佳等问题，提出一种提高溶液加工量子点发光二极管性能的简单且有效的方法