[發明專利]一種改性空穴傳輸層及基于其的藍光鈣鈦礦發光二極管

有效

• 申請號: 202010061711.5
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111276623B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 吳小龑;陳平;劉國棟;胡流森
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院流體物理研究所
• 主分類號: H10K50/15
• 分類號: H10K50/15;H10K50/155;H10K71/12
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 胡曉麗

本發明公開了一種改性空穴傳輸層，是采用包含金屬納米粒子和空穴傳輸材料的共混材料制成。上述改性空穴傳輸層是采用包含金屬納米粒子和空穴傳輸材料的材料經共混、涂覆制成，改性空穴傳輸層的制備方法包括以下步驟：制備金屬納米粒子溶液；將金屬納米粒子溶液與空穴傳輸材料溶液共混，并在室溫下攪拌形成混合溶液；將混合溶液采用涂覆方式制備成薄膜。本發明由于金屬納米粒子的遠場效應有效提升了藍光鈣鈦礦發光層的光致發光效率，所制備的光電器件的亮度明顯提升、所制備的光電器件的流明效率明顯提升、所制備的光電器件的外量子效率明顯提升。

技術領域

本發明涉及光電器件技術領域，具體涉及一種改性空穴傳輸層及基于其的藍光鈣鈦礦發光二極管。

背景技術

金屬鹵化物鈣鈦礦材料由于其優異的光電特性，成為繼有機半導體材料之后的下一代電致發光材料。近幾年，紅、綠光鈣鈦礦電致發光器件已經取得了巨大的進展，在顯示和照明領域展示出很好的應用前景。但是相比之下，藍光PeLEDs的效率依舊處在較低的水平，制約了鈣鈦礦發光二極管在全色顯示領域中的應用。因此如何提升藍光PeLEDs器件的性能成為近期科學界的重要問題，通過器件制備方法的優化是一種重要高效的手段。

在這一類器件中，光電器件的發光效率正比于發光層薄膜的光致發光效率，因此提升薄膜的光致發光效率至關重要。在藍光發光二極管領域，器件存在發光層光致發光效率低的問題，因此找到合適的方法提升發光層的光致發光效率對提升光電器件的綜合性能是意義重大的。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：藍光鈣鈦礦電致發光器件發光效率較低，本發明提供了解決上述問題的一種改性空穴傳輸層及基于其的藍光鈣鈦礦發光二極管。

本發明通過下述技術方案實現：

一種改性空穴傳輸層，所述改性空穴傳輸層是采用包含金屬納米粒子和空穴傳輸材料的共混材料制成。

本發明提供了一種改性空穴傳輸層，該改性空穴傳輸層可用于提升藍光鈣鈦礦發光二極管光電性能。采用空穴傳輸材料與金屬納米粒子材料共混用于在藍光鈣鈦礦發光二極管器件中制備成器件，金屬納米粒子的遠場效應會有效的提升鈣鈦礦發光層薄膜的光致發光效率，進而與現有藍光器件相比：所制備的光電器件的亮度明顯提升、所制備的光電器件的流明效率明顯提升、所制備的光電器件的外量子效率明顯提升。

進一步地，所述改性空穴傳輸層是采用包含金屬納米粒子溶液和空穴傳輸材料溶液的共混溶液制成，所述金屬納米粒子溶液與空穴傳輸材料溶液的體積比為(0.2～0.5):1.0。

進一步地，所述改性空穴傳輸層的厚度為20nm～40mm。

加入的金屬納米粒子可利用遠場效應提高器件的發光性能，但金屬納米粒子在改性空穴傳輸層中的加量并非越多越好，過多的金屬納米粒子會發生團聚進而對器件的電學性能產生不利影響，金屬納米粒子的加入量只有在合適的范圍內，光電器件才能表現出最有益的效果。同時需控制共混溶液制備成器件的厚度。

在本發明中，金屬納米粒子溶液與空穴傳輸材料溶液的體積比主要是考慮：1、藍光鈣鈦礦發光層的光致發光強度在此摻雜比例范圍內取得了最佳的提升；2、光電器件采用此摻雜比例范圍的改性空穴傳輸層后可以取得最佳的有益效果。

在本發明中，共混溶液的厚度控制主要是考慮：1、金屬納米粒子的遠場效應在此距離范圍內可對藍光鈣鈦礦發光的光致發光強度提升比例最高；2、光電器件采用此厚度范圍空穴傳輸層后可以取得最佳的有益效果。

進一步地，所述金屬納米粒子至少包括金或銀中的一種。

進一步地，所述空穴傳輸材料至少包括聚3，4-乙撐二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸鹽、三氧化鉬中的一種。

上述的一種改性空穴傳輸層的制備方法，所述改性空穴傳輸層是采用包含金屬納米粒子和空穴傳輸材料的材料經共混、涂覆制成。