[發明專利]一種基于摻釔氧化鋅電子傳輸層的量子點發光二極管及其制備方法

在審

• 申請號: 201711341870.5
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108183173A
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 徐雪青;李景靈;徐剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/56;H01L51/54
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 方燕;莫瑤江

1.一種基于摻釔氧化鋅電子傳輸層的量子點發光二極管，其特征在于，依次由透明導電玻璃層、空穴注入層、空穴傳輸層、量子點發光層、電子傳輸層和金屬電極層層疊而成，所述的電子傳輸層為摻釔氧化鋅納米顆粒層，所述的摻釔氧化鋅納米顆粒中釔的摩爾百分比為2％～20％。

2.根據權利要求1所述的基于摻釔氧化鋅電子傳輸層的量子點發光二極管，其特征在于，所述的透明導電玻璃選自氧化銦錫玻璃、氟摻雜氧化錫玻璃和錫摻雜氧化錫玻璃中的一種，所述的空穴注入層的材料選自PEDOT/PSS、MoO₃和WO₃中的一種，所述的空穴傳輸層的材料選自CBP、TPD、Poly-TPD、PVK和TFB的一種或兩種，所述的量子點發光層的材料為II-VI、I-III-VI、III-V或IV族的半導體納米晶，所述的金屬電極層的材料為銀、鋁、金和銅中的一種。

3.根據權利要求2所述的基于摻釔氧化鋅電子傳輸層的量子點發光二極管，其特征在于，所述的II-VI族納米晶為CdSe/CdS、CdSe/ZnS或ZnCdS/ZnS；所述的I-III-VI族納米晶為CuInS₂/ZnS或CuInSe₂/ZnS；所述的III-V族納米晶為InP/ZnS。

4.根據權利要求1所述的基于摻釔氧化鋅電子傳輸層的量子點發光二極管，其特征在于，所述的透明導電玻璃層的厚度為150～200nm、所述的空穴注入層的厚度為20～50nm、所述的空穴傳輸層的厚度為20～50nm、所述的量子點發光層的厚度為20～40nm、所述的電子傳輸層的厚度為20～100nm和所述的金屬電極層的厚度為50～120nm。

5.根據權利要求1所述的基于摻釔氧化鋅電子傳輸層的量子點發光二極管，其特征在于，所述的摻釔氧化鋅納米顆粒的制備，包括以下步驟：

(1)將鋅離子前驅體和釔離子前驅體依次加入第一溶劑中，攪拌使其溶解，制備得陽離子的摩爾濃度為0.05～0.2mol/L，釔的摩爾百分比為2％～20％；

(2)將陰離子前驅體加入第二溶劑中，使陰離子的摩爾濃度為0.1～0.4mol/L，充分攪拌均勻待用；

(3)將步驟(2)得到的陰離子溶液緩慢加入步驟(1)制得的陽離子溶液中，充分攪拌反應持續0.5～24小時，陽離子溶液與陰離子溶液的體積比為3:1；

(4)向步驟(3)反應后的溶液中加入與反應后的溶液體積比為2:1～5:1的乙酸乙酯進行顆粒聚沉，待溶液變成乳白色，離心分離得到摻釔氧化鋅納米顆粒聚沉物，除掉摻釔氧化鋅納米顆粒聚沉物中的上清液后加入無水乙醇，進行再分散處理得到納米顆粒溶液；

(5)將步驟(4)得到的納米顆粒溶液重復步驟(4)的處理2～3次，再加入乙醇胺，得到摻釔氧化鋅納米顆粒；

其中，上述步驟(1)中所述的第一溶劑選自二甲基亞砜和二甲基甲酰胺中的一種，步驟(2)中所述的第二溶劑選自無水乙醇和甲醇中的一種。

6.根據權利要求5所述的基于摻釔氧化鋅電子傳輸層的量子點發光二極管，其特征在于，步驟(1)中所述的鋅離子前驅體選自二水乙酸鋅、六水合硝酸鋅和氯化鋅中的一種，所述的釔離子前驅體選自四水合乙酸釔、氯化釔和六水硝酸釔中的一種；步驟(2)中所述的陰離子前軀體選自四甲基氫氧化銨、氨水和氫氧化鈉中的一種。

7.根據權利要求1所述的基于摻釔氧化鋅電子傳輸層的量子點發光二極管，其特征在于，所述的摻釔氧化鋅納米顆粒直徑為2～10nm。

8.一種權利要求1～7任一項所述的基于摻釔氧化鋅電子傳輸層的量子點發光二極管的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)洗凈后的透明導電玻璃進行紫外臭氧處理，利用旋涂工藝在經過紫外臭氧處理的透明導電玻璃表面運用旋轉涂布法制備空穴注入層，旋轉速率3000～5000rpm，旋涂時間為0.5～2分鐘，然后在50℃～150℃下熱處理30分鐘；利用旋涂工藝在所述的空穴注入層上制備空穴傳輸層，旋轉速率3000～5000rpm，旋涂時間為0.5～2分鐘，然后在150℃下熱處理30分鐘，利用旋涂工藝在所述的空穴傳輸層上制備量子點發光層，旋轉速率3000～5000rpm，旋涂時間為0.5～2分鐘，然后在70℃下熱處理30分鐘；

(2)利用旋涂工藝在所述的量子點發光層上制備摻釔氧化鋅納米顆粒電子傳輸層，然后在70℃下熱處理30分鐘，利用真空蒸鍍將金屬電極蒸鍍在電子傳輸層上，由此得到基于摻釔氧化鋅電子傳輸層的量子點發光二極管；其中，步驟(2)所述的旋涂工藝的旋涂速度為1000～3000rpm，旋涂時間為0.5～2分鐘，摻釔氧化鋅納米顆粒中釔的摩爾百分比為2％～20％。