[發(fā)明專(zhuān)利]一種光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010502823.6
• 申請(qǐng)日: 2010-10-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102447070A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈常宇;鐘川;李可
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): H01L51/50
• 分類(lèi)號(hào): H01L51/50;H01L51/52
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供了一種光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光裝置，屬于發(fā)光二極管領(lǐng)域，尤其是涉及量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在固體發(fā)光照明應(yīng)用和量子光學(xué)領(lǐng)域，由于具有較高的發(fā)光效率，核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)被認(rèn)為是一種理想的發(fā)光材料，由于量子局限效應(yīng)，納米材料具有比體材料更好的發(fā)光性能。因此，以量子點(diǎn)作為有機(jī)發(fā)光二極管的有源層，可以大大提高發(fā)光效率。并且根據(jù)量子約束效應(yīng)，通過(guò)對(duì)量子點(diǎn)的大小等進(jìn)行調(diào)節(jié)，可得到不同波段的發(fā)射光；另外，采用光子晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成針對(duì)某些光波長(zhǎng)的光子帶隙，可以實(shí)現(xiàn)某些波長(zhǎng)的全反射效果，用來(lái)提高發(fā)光二極管的出光效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光裝置，主要目的是提供一種新型的高光效的可見(jiàn)光波段的量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管，并為納米材料白光有機(jī)發(fā)光二極管的研究提供基礎(chǔ)。

本發(fā)明的光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管是以ITO為陽(yáng)極，然后在其一面自下而上依次沉積Pedot:PSS空穴注入層，TPD空穴傳輸層，QDs發(fā)光層，Alq3電子傳輸層和Cu/Ag合金陰極；同時(shí)通過(guò)對(duì)QDs的尺寸等調(diào)節(jié)，可得到不同波段的出射光，Alq3電子傳輸層的厚度范圍為40-100納米，Alq3電子傳輸層的結(jié)構(gòu)為二維光子晶體結(jié)構(gòu)，通過(guò)調(diào)節(jié)該結(jié)構(gòu)的晶格周期，實(shí)現(xiàn)其光子帶隙的調(diào)節(jié)，可以使得向Cu/Ag陰極發(fā)射的光產(chǎn)生全反射，從ITO透明電極出射，提高光子出射效率，光子晶體結(jié)構(gòu)可以是圓孔或者方形孔，圓孔或者方孔的直徑或者邊長(zhǎng)范圍為20-40納米，周期為50-100納米。

本發(fā)明所述的QDs可以是CdSe/CdS或者CdSe/ZnS，QDs的尺寸范圍為4.0nm-7.5nm，ITO透明電極的厚度為1-5微米，陰極為Cu/Ag合金，其厚度為1-5微米。

光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管的優(yōu)點(diǎn)是：

1)以光子晶體結(jié)構(gòu)的Alq3作為電子傳輸層和反射層，出光效率高。

2)通過(guò)對(duì)量子點(diǎn)直徑的調(diào)節(jié)，可得到不同波段的出射光，可制備出多種顏色的發(fā)光器件。

附圖說(shuō)明

圖1光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)示意圖

圖2Alq3層光子晶體結(jié)構(gòu)示意圖

圖3光子晶體結(jié)構(gòu)和非光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管的電致發(fā)光光譜圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

參見(jiàn)附圖1，一種光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光裝置，其構(gòu)造為：由氧化銦錫(ITO)透明陽(yáng)極(1)，聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(Pedot:PSS)空穴注入層(2)，N，N′-二苯基-N，N′-二二(3-甲基苯基)-1，1′-聯(lián)苯-4，4′-二胺(TPD)空穴傳輸層(3)，量子點(diǎn)(QDs)發(fā)光層(4)，8-羥基喹啉鋁(Alq3)電子傳輸層(5)和Cu/Ag合金陰極(6)構(gòu)成。圖2描述的是本發(fā)明的Alq3層光子晶體結(jié)構(gòu)示意圖，為二維光子晶體結(jié)構(gòu)，中間圓孔為空氣孔，圓孔直徑為圓孔以一定周期排列。圖3是光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管的電致發(fā)光光譜圖，從圖中可以看出，在偏置電壓為8伏時(shí)，對(duì)比同樣參數(shù)的非光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管的電致發(fā)光光譜圖，光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光效率較高，發(fā)光中心波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)為560nm。

實(shí)施實(shí)例：

在ITO的一面自下而上依次沉積Pedot:PSS層，TPD層，QDs層，Alq3層和Cu/Ag電極。以旋涂法在ITO一面沉積厚度為30納米的Pedot:PSS膜，采用真空熱蒸發(fā)鍍膜法，在Pedot:PSS膜上蒸鍍一層TPD膜，真空室的真空度為5.0×10^-4Pa，有機(jī)物的平均沉積速率為0.2nm/s，形成的TPD膜厚度為50納米；采用膠體化學(xué)法制備出粒徑為5.5納米的CdSe/ZnS核殼結(jié)構(gòu)QDs膜，并通過(guò)旋涂法沉積在TPD膜上；通過(guò)真空熱蒸發(fā)鍍膜法在QDs膜層上蒸鍍一層Alq3膜，真空室的真空度為5.0×10^-4Pa，有機(jī)物的平均沉積速率為0.2nm/s，形成的Alq3膜厚度為60納米；然后采用微影蝕刻法制備出圓孔形狀均勻排列的光子晶體結(jié)構(gòu)Alq3膜，圓孔的直徑為40納米，周期為60納米；采用濺射法在Alq3膜上沉積厚度為1微米的Cu/Ag合金電極，Cu/Ag比例為7∶3。