[发明专利]一种白光量子点发光二极管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于量子点发光二极管器件领域，具体涉及一种白光量子点发光二极管及其制备方法。 

背景技术  

量子点发光二极管（QD-LED）是使用量子点材料作为发光层应用到有机或聚合物电致发光器件中的一种新型显示器件。由于量子点的发射光谱半峰宽狭窄，并且随着量子点尺寸大小的改变，光谱范围也会发生位移，因而QD-LED器件不仅发光效率高，而且发光范围可覆盖整个可见光谱范围。因而，近几年来，QD-LED 器件的研究受到国内外研究小组的广泛关注。

白光量子点发光二极管器件报导的比较少，主要结构一种是采用三基色量子点发光，即选用红、绿、蓝量子点作为三基色混合发光为白色，其中蓝色量子点需要控制量子点的尺寸在1 nm左右，因而对量子点的制备带来较大的难度；第二种采用蓝色荧光粉作为基底，结合黄色量子点发光，与蓝色荧光粉激发共同作用产生白光。本发明使用同一量子点发光二极管器件，采用两种发光层，发出蓝色和黄色光，结合产生白光的机理。 

发明内容

本发明的目的是设计一种双发光层的白光量子点发光二极管。 

本发明的另一目的是提供一种双发光层的白光量子点发光二极管的制备方法。 

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为： 

白光量子点发光二极管器件，包括基底上形成的阴极、空穴传输层，量子点发光层，无机纳米颗粒发光层和阳极电极，空穴传输层厚10-50 nm,量子点发光层厚5-30 nm,无机颗粒发光层厚5-40 nm，所述的量子点发光二极管器件发光颜色随电压可调，在一定电压驱动下，量子点发光二极管中的无机纳米颗粒电致发光产生蓝色，取代通用白光器件中蓝色荧光粉的芯片发出的蓝光，与器件中发光极量子点层由电致发光产生的黄光形成互补色，形成白光发光。

利用无机纳米颗粒发出的蓝光与量子点光致发光产生的黄光混合，形成白光发光，其发光颜色在不同的电压下具有可调性，所述的无机纳米颗粒发光层中的无机纳米颗粒包括ZnO、TiO₂、SnO₂以及两种纳米颗粒组成的复合纳米结构。 

所述的白光量子点发光二极管器件的制备方法，包括如下步骤：1）在透明导电玻璃基板上制备空穴传输层，并在氮气环境下烧结0-40分钟，烧结温度100－200度； 

2）将量子点层制备于空穴传输层之上，量子点发光层与空穴传输层共同在氮气环境下烧结0-40分钟，烧结温度60-200度；

3）将无机纳米颗粒发光层制备于量子点发光层之上，然后在氧气中烧结0-40分钟，烧结温度60-200 ℃；

4）最后制备阳极电极，电极材料为铝、银、金中的一种或几种。

所述量子点为核壳结构，核为硫化镉、硒化镉、碲化镉、硫化铅、硒化铅中的一种或者几种，壳为硫化锌、硒化锌中的一种。 

所述的无机纳米颗粒层即是发光层，又是电子传输层。 

器件的发光颜色随着电压具有可调性，先是量子点电致发光，发光波长范围560-600 nm；接着是量子点和无机纳米颗粒同时发光，互补形成白色, 发光波长范围400-650 nm，最后是单独无机纳米颗粒发光，发光颜色范围400-480 nm。    

有益效果：

此种白光量子点发光二极管可以提高电子与空穴的注入率，增加器件的发光效率。同时在器件内部进行能量转化，采用双层发光层发出两种颜色的光，发光颜色随电压可调，白光的色温随着量子点可调波长而改变，同时，无机层对空气和水气的遮挡，提高了器件的应用寿命等性能。开启电压为2 V，发光颜色为黄色；当电压高于5 V时，发光颜色由黄色变为白色，发光亮度大于400 cd/m², 器件工作寿命大于200小时。

附图说明

图1是白光量子点发光二极管结构示意图，其中：1——阴极，2——空穴传输层，3—量子点发光层，4——无机纳米颗粒发光层，5——阳极； 

具体实施方式：

实施例1：