[發明專利]一種基于無鉛銅基碘化物的電注入黃光LED及其制備方法

有效

• 申請號: 202010085841.2
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111341942B
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 史志鋒;馬壯壯;王林濤;姬心震;王月;李新建
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: H10K50/00
• 分類號: H10K50/00;H10K71/00;B82Y40/00
• 代理公司: 鄭州慧廣知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41160
• 代理人: 董曉慧

1.一種基于無鉛銅基碘化物的電注入黃光LED，包括透明導電的襯底(1)，其特征在于：襯底(1)上依次設有空穴注入層(2)、空穴傳輸層(3)、CsCu₂I₃薄膜發光層(4)、電子傳輸層(5)以及接觸電極(6)；

空穴注入層(2)為聚乙撐二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸鈉，其厚度為20～30納米；

空穴傳輸層(3)為聚(4-丁基苯基二苯胺)或聚(9-乙烯基咔唑)，厚度為20～50納米；

電子傳輸層(5)為1，3，5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯，其厚度為30～50納米；

CsCu₂I₃薄膜發光層(4)采用熱真空蒸鍍法制備的，具體步驟為：

將CsI與CuI粉末混合，摩爾比為1：2，在惰性氣體保護下均勻研磨；將研磨好的混合物放置在鉬舟中并轉移至熱真空蒸鍍腔室，將帶有空穴傳輸層(3)的樣品倒放在距鉬舟上方30厘米處，蒸鍍條件為：蒸發功率為40瓦，蒸發壓強為1×10^-4帕斯卡，蒸發速率為10～20埃每秒，蒸發厚度為110納米，基片溫度為100℃，蒸發時間為100分鐘；蒸發完畢后對樣品進行退火處理；

或者CsCu₂I₃薄膜發光層(4)按照一步溶液法制備過程如下：

將CsI與CuI粉末混合溶于二甲基甲酰胺和二甲基亞砜混合溶液中，濃度為0.5摩爾每升，用恒溫磁力攪拌器在70℃條件下攪拌12小時得到混合溶液；在惰性氣體保護下，將上述混合溶液用旋涂的方式均勻旋涂在空穴傳輸層上，旋涂條件為：低速500轉每分鐘/5秒，高速3000轉每分鐘/55秒；在旋涂第45秒時迅速滴入100微升的甲苯；旋涂結束后對樣品進行退火處理，退火溫度為100℃，時間為60分鐘；

電壓從6.0伏持續增加到9.0伏，所述電注入黃光LED的電致發光譜的形狀和位置沒有發生變化，在7伏電壓下持續工作310分鐘，發光強度僅衰減50％。

2.根據權利要求1所述的基于無鉛銅基碘化物的電注入黃光LED，其特征在于：發光層(4)厚度為100～150納米；電極(6)為氟化鋰和金屬鋁的復合材料，其厚度為100～150納米。

3.如權利要求1或2所述的基于無鉛銅基碘化物的電注入黃光LED的制備方法，其特征在于是按照下述步驟進行的：

(1)清洗透明導電的襯底(1)；

(2)采用低溫溶液法在襯底(1)上制備空穴注入層(2)；

(3)采用低溫溶液法在空穴注入層(2)上制備空穴傳輸層(3)；

(4)采用低溫溶液法或熱真空蒸鍍法在空穴傳輸層(3)上制備CsCu₂I₃發光層(4)；

(5)采用熱真空蒸鍍法在CsCu₂I₃發光層(4)上制備電子傳輸層(5)；

(6)采用熱真空蒸鍍法在電子傳輸層(5)上制備電極(6)。

4.根據權利要求3所述的基于無鉛銅基碘化物的電注入黃光LED的制備方法，其特征在于：步驟(2)中空穴注入層(2)是采用一步溶液法制備的，步驟(3)中空穴傳輸層(3)是采用一步溶液法制備的，步驟(4)中CsCu₂I₃發光層(4)是采用一步溶液法制備的。

5.根據權利要求3所述的一種基于無鉛銅基鹵化物薄膜的電致LED的制備方法，其特征在于步驟(5)中電子傳輸層(5)采用熱真空蒸鍍法制備的，具體步驟為：

將1，3，5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯粉末放置坩堝中，并轉移至熱真空蒸鍍腔室，將帶有CsCu₂I₃薄膜發光層(4)的樣品倒放在距坩堝上方30厘米處，蒸鍍條件為：蒸發功率為30瓦，蒸發壓強為1×10^-4帕斯卡，蒸發速率為3～10埃每秒，蒸發厚度為40納米，蒸發時間為100分鐘。