[發明專利]一種基于碳量子點的發光二極管的制備方法

在審

• 申請號: 202011267864.1
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112331809A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 萬軍民;王琳
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: H01L51/56
• 分類號: H01L51/56
• 代理公司: 浙江永航聯科專利代理有限公司 33304
• 代理人: 蔡鼎

本發明涉及顯示器件領域，公開了一種基于碳量子點的發光二極管的制備方法，本發明以3,4?二羥基苯甲酸為原料，采用水熱法，制備綠色熒光CQDs，將CQDs作為客體，氨丙基聚二甲基硅氧烷作為主體，利用主客體摻雜技術制備發光層，制備QLED。使得發光層薄膜中CQDs的分散性得到提高可以應用于QLED，能夠抑制器件的發光猝滅。

技術領域

本發明涉及顯示器件領域，尤其涉及一種基于碳量子點的發光二極管的制備方法。

背景技術

量子點（QD）作為一種無機半導體材料，其具有獨特的光致發光和電致發光特性，而量子點發光二極管（QLED）因其優異的顏色純度，高亮度，低工作電壓以及易加工等特點，受到了極大的關注。柔性QLED最具前景的應用之一是可穿戴顯示器，顯示器可以實時顯示可穿戴傳感器的監控數據。

碳量子點（CQDs）其具有高的熒光量子產率，帶隙移率、較長的熱電子壽命、寬的光學吸收、成本低廉、低毒性等優點，在顯示領域具有良好的發展前景。CQDs材料作為發光材料應用于顯示領域，要求CQDs不僅具有液態發光性質，還需具備固態發光性質。但CQDs固體熒光猝滅比較嚴重，會造成QLED器件的發光亮度低，效率低。通過主客體摻雜手段解決了這一難題，然而，主客體間的相容性差，容易造成器件亮度和效率低。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于碳量子點的發光二極管的制備方法，本發明以3,4-二羥基苯甲酸為原料，采用水熱法，制備綠色熒光CQDs，將CQDs作為客體，氨丙基聚二甲基硅氧烷作為主體，利用主客體摻雜技術制備發光層，制備QLED。使得發光層薄膜中CQDs的分散性得到提高可以應用于QLED，能夠抑制器件的發光猝滅。

本發明的具體技術方案為：一種基于碳量子點的發光二極管的制備方法，包括如下制備步驟：

步驟1）碳量子點的合成：按固液比35-45mg/8-12mL將3,4-二羥基苯甲酸溶于N，N-二甲基甲酰胺中，然后轉移溶液至高壓釜中，加熱反應，冷卻至室溫，用水稀釋溶液，中和，離心，收集上清液透析，獲得綠色的碳量子點即CQDs。

本發明采用溶劑熱法在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中合成了以3,4-二羥基苯甲酸為碳源的綠色熒光碳點。在碳量子點的形成過程中，DMF不僅起作用作為反應的溶劑，也作為氮源參與反應，同時促進了碳量子點中大共軛sp2域的形成，存在大量sp2雜化碳，有利于CQDs發光層的載流子傳輸性能。

步驟2）：以CQDs為客體材料，氨丙基聚二甲基硅氧烷為主體材料，配制CQDs氯苯溶液和氨丙基聚二甲基硅氧烷氯苯溶液，然后將CQDs氯苯溶液和氨丙基聚二甲基硅氧烷氯苯溶液混合，配制成混合溶液。

氨丙基聚二甲基硅氧烷具有良好的成膜性，提高CQDs分散性，抑制器件發光猝滅。

步驟3）：先清洗ITO基底表面，用水沖凈，然后用丙酮、水、異丙醇各超聲洗滌，烘干待用。

步驟4）：將PEDOT:PSS溶液旋涂到ITO基底表面成膜，置于加熱臺上烘烤，形成PEDOT:PSS薄膜。

步驟5）：將PVK用氯苯溶解后得到PVK氯苯溶液，旋涂到PEDOT:PSS薄膜上，置于加熱臺上烘烤，固化成膜。

步驟6）：將ZnO乙醇溶液旋涂于步驟5）所得的膜表面，待冷卻至常溫后，滴加步驟2）所得混合溶液，旋轉成膜，置于加熱臺上烘烤，固化成膜。

步驟7）：將步驟6）處理所得的器件置于真空蒸鍍艙中，然后在真空環境下，采用熱沉積法制備電荷傳輸層TiO₂和銀電極，制得具有三明治平面結構的發光二極管。