[发明专利]基于补偿发光的ZnCuInS/ZnS量子点白光LED及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED及其制作方法技术领域，具体涉及一种新型无毒、绿色环保的基于补偿发光的ZnCuInS/ZnS量子点白光LED及其制作方法。

背景技术

首先，介绍本技术领域的一些缩写词：

LED——Light-emitting diode，缩写为LED；

聚三苯胺——Poly(N,N’-bis(4-butylphenyl)-N,N’-bis(phenyl)benzidine,缩写为Poly-TPD；

量子点——Quantum dot，缩写为QD；

量子点LED——Quantum dot light emitting device，缩写为QD-LED；

聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)——Poly(3,4-ethylenedioxy thiophene):poly(4-styrenesulfonate)，缩写为PEDOT:PSS；

锡掺杂氧化铟——铟（III族）氧化物(In₂O₃)and锡（IV族）氧化物(SnO₂)的混合物，通常质量比为90%In₂O₃，10%SnO₂，缩写为ITO；

光致发光——Photoluminescence，缩写为PL；

电致发光——Electroluminescence，缩写为EL。

为书写和阅读方便，下面直接使用相应词的英文缩写词。

LED以其亮度高、显示寿命长、耗电低、成本低、视角和可视距离远等优点越来越受到人们的关注。其中，多色或白光发光二极管是目前的研究热点之一。胶体QD的荧光量子效率>80%，制成QD-LED的发射谱可以覆盖蓝光到红光的大部分可见光波段，具有显著节能、显色性好、制备简单、成本低、柔性好等优点。在平面显示、LCD背光源等领域，QD-LED有良好的应用前景。

目前，胶体QD-LED的发光层主要使用有毒重金属阳离子（比如Cd、Pb、Hg）材料，毒性高，不符合绿色环保的要求。采用无毒材料ZnCuInS/ZnS量子点，不仅体现了QD-LED的优势，而且符合了环保的要求。

获取白光LED的方式主要有两种：一种是多芯片型白光LED，通过红、绿、蓝三原色的配色的方式产生白光；另一种是采用荧光粉转换白光，主要采用荧光粉将蓝光LED或紫外LED产生的蓝光或紫外光分布转换为双波长或三波长白光。通过研究ZnCuInS/ZnS量子点和Poly-TPD的发光光谱，发现它们的发光光谱具有互补性。在ZnCuInS/ZnS薄膜层上包覆一层Poly-TPD薄膜后，利用两者互补的光谱特性，制备量子点LED，获得白光辐射。

采用ZnCuInS/ZnS量子点和Poly-TPD有机材料，利用互补发光的原理获得白光LED，在国内尚未见到相关报道。这种LED的主要特点是：一是采用无毒ZnCuInS/ZnS量子点作为主要发光层，符合绿色环保的要求；二是基于ZnCuInS/ZnS量子点和Poly-TPD材料的光谱互补特性，组合产生白光，具有显色性好、制备简单、成本低等优点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种基于补偿发光的ZnCuInS/ZnS量子点白光LED及其制作方法，采用光谱互补发光的原理产生白光，根据ZnCuInS/ZnS量子点和poly-TPD的互补光谱的发光特性，制作出高显色指数的白光LED。

本发明通过以下技术方案实现，结合附图说明如下：

一种基于补偿发光的ZnCuInS/ZnS量子点白光LED，采用双层发光的结构，主要由玻璃衬底1，沉积在玻璃衬底1上透明的ITO电极2，旋涂在ITO电极2上的PEDOT:PSS层3，旋涂在PEDOT:PSS层3上产生蓝绿光的Poly-TPD层4，旋涂在Poly-TPD层4上产生红光的ZnCuInS/ZnS量子点层5以及热蒸镀在ZnCuInS/ZnS量子点层5上的Al电极6组成。

所述的PEDOT:PSS层3为缓冲层，用来提高ITO电极2的电极性能。

所述的ITO电极2是透明的，作为LED的正极，由于其透明的特性，使得产生的光能够透过。

所述的Poly-TPD层4用来产生蓝绿光，同时也作为LED的空穴迁移层。

所述的ZnCuInS/ZnS量子点层5用来产生红光，实现和Poly-TPD层4产生的蓝绿光互补，形成白光。

所述的Al电极6作为LED的负极。