[发明专利]蓝光钙钛矿发光二极管及其制备方法

说明书

本发明公开了一种蓝光钙钛矿发光二极管及其制备方法，该蓝光钙钛矿发光二极管的结构自下而上依次包括衬底、阳极、空穴传输层、发光层、钝化层、电子传输层、电子注入层和阴极，其中，发光层为通过钙钛矿前驱体溶液所制备得到的钙钛矿薄膜；其中，在制备蓝光钙钛矿发光二极管时，通过添加有硫氰酸盐添加剂的钙钛矿前驱体溶液制备钙钛矿薄膜，以通过硫氰酸盐添加剂调节发光层的薄膜形貌；在制备得到钙钛矿薄膜后，将钙钛矿薄膜进行钝化处理，以提升钙钛矿薄膜的性能。本发明基于添加有硫氰酸盐添加剂的钙钛矿前驱体溶液的添加剂工程制备的钙钛矿薄膜，以及利用表面钝化处理，进一步减少了薄膜表面缺陷，提升了蓝光钙钛矿发光二极管的发光性能。

技术领域

本发明涉及光电子器件制备技术领域，尤其涉及一种蓝光钙钛矿发光二极管及其制备方法。

背景技术

金属卤化物钙钛矿是一种具有优异光电性能的新兴半导体材料，其具有高电子/空穴迁移率、高光致发光量子产率、高色纯度和易调色性等特点，为高清显示和固态照明提供了全新的机遇。在显示方面，钙钛矿发光二极管(PeLEDs)除了拥有有机发光二极管(OLEDs)一样的优点，另外还弥补了OLEDs色纯度差以及成本高的缺点。近年内PeLEDs发展迅速,近红外、红光和绿光钙钛矿发光器件的外量子效率(EQE)均已超过20％，但蓝光PeLEDs的性能相对较差。

通过添加剂工程调节钙钛矿薄膜形貌是提高PeLEDs性能的有效方法之一。由于氧、硫或氮原子的孤立电子与铅离子的配位或螯合，一些添加剂在前驱体溶液中形成钙钛矿中间相。该中间相有助于调节钙钛矿膜的结晶动力学，使膜的形态更好。合适的添加剂可以有效降低钙钛矿薄膜的缺陷，减少复合光子的损失。因此，利用添加剂工程可以提高PeLEDs的发光性能。表面钝化处理工艺也是提高PeLEDs性能的常用策略。通过溶液法制备的钙钛矿薄膜仍然会存在残留的溶剂、未转化的前驱体以及缺陷点位。上述问题的存在不可避免的限制了PeLEDs的性能。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种蓝光钙钛矿发光二极管及其制备方法，旨在解决蓝光PeLEDs性能较差的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种蓝光钙钛矿发光二极管，所述蓝光钙钛矿发光二极管的结构自下而上依次包括衬底、阳极、空穴传输层、发光层、钝化层、电子传输层、电子注入层和阴极，其中，所述发光层为通过钙钛矿前驱体溶液所制备得到的钙钛矿薄膜；

其中，在制备所述蓝光钙钛矿发光二极管时，通过添加有硫氰酸盐添加剂的钙钛矿前驱体溶液制备所述钙钛矿薄膜，以通过所述硫氰酸盐添加剂调节所述发光层的薄膜形貌；

在制备得到所述钙钛矿薄膜后，将所述钙钛矿薄膜进行钝化处理，以提升所述钙钛矿薄膜的性能。

可选地，添加有硫氰酸盐添加剂的溶液为钙钛矿前驱体溶液，通过在所述钙钛矿薄膜上旋涂钝化层前驱体溶液，以对所述钙钛矿薄膜进行钝化处理；

其中，将溴化铯、溴化铅、大基团有机卤化物和硫氰酸盐添加剂溶于二甲基亚砜溶剂中，制备得到所述钙钛矿前驱体溶液；

将钝化层材料溶于氯苯溶剂，制备得到钝化层前驱体溶液。

可选地，所述钙钛矿前驱体溶液的各组分配方为：

溴化铯CsBr：0.1-0.3mol/L；

溴化铅PbBr₂：0.1-0.3mol/L；

苯乙基氯化胺PEACl：0.1-0.3mol/L；

溴化胍GABr：0.1-0.3mol/L；

硫氰酸盐：0.05-0.1mol/L。