[发明专利]一种基于双发光层的钙钛矿发光二极管及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201910400329.X 申请日: 2019-05-14
公开(公告)号: CN110120457B 公开(公告)日: 2021-09-14
发明(设计)人: 邓玲玲;夏鹏飞;李永哲;卢瑶;陈淑芬 申请(专利权)人: 南京邮电大学
主分类号: H01L51/50 分类号: H01L51/50;H01L51/56
代理公司: 南京苏科专利代理有限责任公司 32102 代理人: 陈望坡;姚姣阳
地址: 210003 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 发光 钙钛矿 发光二极管 及其 制备 方法
【说明书】:

发明公开了一种基于双发光层的钙钛矿发光二极管,包括由下向上依次顺序层叠的氧化铟锡玻璃基底、空穴传输层、钙钛矿发光层、钙钛矿量子点发光层、电子传输层、电子注入层以及金属阴极。本发明的优点是:钙钛矿发光二极管的制备成本低且器件性能提升明显。

技术领域

本发明涉及钙钛矿发光二极管技术领域,具体涉及一种基于双发光层的钙钛矿发光二极管及其制备方法。

背景技术

有机-无机杂化钙钛矿是一种直接带隙的半导体材料,具有发光峰位可调、色纯度高、成膜性优良、载流子迁移率高、廉价易制备等优势,适用于制备高效光电器件。三维钙钛矿中,激子结合能较低,载流子在室温下处于自由态而不是束缚激子,极大地限制了钙钛矿发光二极管效率的提升。文献Adv.Mater. 2018,1707093报道了钙钛矿在晶界、膜层表面缺陷态密度较大,导致了非辐射复合中心较多。因此传统的钙钛矿器件性能与有机发光二极管还存在一定差距,其发光性能还有待提高。

目前已有诸多文献报道了钙钛矿发光二极管性能的提升方法。文献OrganicElectronics 2018,63,216–221.报道了在钙钛矿前驱中掺入poly(ethylene oxide)(PEO)来较少膜层缺陷态密度,提升钙钛矿发光二极管器件性能,但PEO掺入钙钛矿前驱液中后需要过夜搅拌,制备时间周期较长。文献Nature Communication.2018,9,570报道了利用TOPO后处理来提升钙钛矿发光二极管性能,但是TOPO本身具有绝缘性,厚度需要精确控制,不利于工业化生产。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种制备成本低且器件性能提升明显的一种基于双发光层的钙钛矿发光二极管。

为实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:一种基于双发光层的钙钛矿发光二极管,其特征在于:包括由下向上依次顺序层叠的氧化铟锡玻璃基底、空穴传输层、钙钛矿发光层、钙钛矿量子点发光层、电子传输层、电子注入层以及金属阴极;

其中,钙钛矿发光层由钙钛矿前驱液旋涂制备而成,所述钙钛矿前驱液由溴化铅(PbBr2)、甲基溴化胺(MABr)、甲脒溴化胺(FABr)与苯乙基溴化胺 (PEABr)按照溴化铅:甲基溴化胺:甲脒溴化胺:苯乙基溴化胺=1:x:(1-x): (0~0.8)的摩尔比溶于极性溶剂制得,其中,x的取值范围为0~1,所得钙钛矿前驱液中Pb2+浓度为0.25~0.6mol/L;钙钛矿量子点发光层由钙钛矿量子点分散液旋涂制备而成。

进一步地,前述的一种基于双发光层的钙钛矿发光二极管,其中:空穴传输层由有机空穴传输材料制备而成,膜层厚度为30~40nm,其中,有机空穴传输材料为聚乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)、聚乙烯咔唑(PVK)、1,1- 双[4-[N,N-二(对甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)、聚[[(4-丁基苯基)亚氨基][1,1'-联苯]](Poly-TPD)中的一种或多种。

进一步地,前述的一种基于双发光层的钙钛矿发光二极管,其中:极性溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或二甲基亚砜(DMSO)。

进一步地,前述的一种基于双发光层的钙钛矿发光二极管,其中:电子传输层由有机电子传输材料制备而成,膜层厚度为35~40nm,其中,有机电子传输材料为1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、3,3'-[5'-[3-(3-吡啶基)苯基](TmPyPb)、4,6-双(3,5-二(3-吡啶)基苯基)-2-甲基嘧啶(B3PYMPM)中的一种或多种。

进一步地,前述的一种基于双发光层的钙钛矿发光二极管,其中:电子注入层由氟化锂(LiF)或钙(Ca)制备而成,膜层厚度为1nm。

进一步地,前述的一种基于双发光层的钙钛矿发光二极管,其中:金属阴极由铝(Al)或银(Ag)制备而成,膜层厚度为75~100nm。

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