一種雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及量子點發(fā)光二極管技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]量子點(QD)，又稱半導(dǎo)體納米晶體，是一種新型的半導(dǎo)體納米材料。由于其尺寸小于或接近激子波爾半徑，因此表現(xiàn)出強(qiáng)的量子限域效應(yīng)，使它們具有獨特的光致和電致發(fā)光性能。相比于其他熒光材料，量子點具有量子產(chǎn)率高、穩(wěn)定性好、高色純度、發(fā)光顏色易調(diào)等優(yōu)良的光學(xué)特性。
[0003]量子點發(fā)光二極管(QLED)是使用量子點材料作為發(fā)光層的一種電致發(fā)光器件，繼承了量子點材料的優(yōu)良光學(xué)特性，在顯示以及照明領(lǐng)域具有重要的商業(yè)應(yīng)用價值，已引起了廣泛的關(guān)注，其效率和性能得到了飛速提升。
[0004]目前的QLED基本上采用的是單面發(fā)光結(jié)構(gòu)，如圖1所示，現(xiàn)有的QLED器件自下而上依次包括襯底1、陽極層2、空穴注入層3、空穴傳輸層4、量子點發(fā)光層5、電子傳輸層6以及陰極層7。在一些特殊場合，通常需要雙面顯示或雙面發(fā)光功能，因此這種單面發(fā)光結(jié)構(gòu)的應(yīng)用在一定程度上受到了限制。目前較為常見的雙面發(fā)光器件均是采用在襯底的一側(cè)通過復(fù)雜的制備工藝制成，需要的制備工藝流程較為復(fù)雜。另外也有采用將相對設(shè)置的兩個發(fā)光單元背對背貼合在一起而成，這樣會造成器件的質(zhì)量以及厚度的增加，從而無法體現(xiàn)其輕薄的優(yōu)勢。
[0005]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有雙面發(fā)光器件制備工藝流程較為復(fù)雜，現(xiàn)有雙面發(fā)光器件的質(zhì)量以及厚度增加的問題。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管，所述雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管為正裝結(jié)構(gòu)的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管，其中，包括:襯底、位于襯底上表面自下而上的第一陽極層、第一空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一量子點發(fā)光層、第一電子傳輸層以及第一陰極層，及位于襯底下表面自上而下的第二陽極層、第二空穴注入層、第二空穴傳輸層、第二量子點發(fā)光層、第二電子傳輸層以及第二陰極層。
[0008]—種雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管，所述雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管為倒裝結(jié)構(gòu)的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管，其中，包括:襯底、位于襯底上表面自下而上的第三陰極層、第三電子傳輸層、第三量子點發(fā)光層、第三空穴傳輸層、第三空穴注入層以及第三陽極層，及位于襯底下表面自上而下的第四陰極層、第四電子傳輸層、第四量子點發(fā)光層、第四空穴傳輸層、第四空穴注入層以及第四陽極層。
[0009]所述的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管，其中，所述襯底為玻璃襯底、柔性襯底或金屬襯底。
所述的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管，其中，所述第一陽極層、第二陽極層、第三陰極層和第四陰極層均為反射金屬電極，所述金屬為Al、Ag或Au。
[0010]所述的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管，其中，所述第一電子傳輸層、第二電子傳輸層、第三電子傳輸層和第四電子傳輸層的材料為Zn0、Ti02、Sn0、Zr02、Ta203、AlZn0、ZnSn0和InSnO中的一種或多種。
[0011]所述的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管，其中，所述第一陰極層、第二陰極層、第三陽極層和第四陽極層的材料均為導(dǎo)電金屬氧化物、石墨烯、碳納米管和導(dǎo)電聚合物中的一種或多種。
[0012]所述的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管，其中，所述第一空穴注入層、第二空穴注入層、第三空穴注入層和第四空穴注入層的材料為PEDOT: PSS、氧化鉬、氧化釩、氧化鎢、氧化鉻、MoS2、WS2、MoSe2、WSe2*的一種或多種；所述第一空穴傳輸層、第二空穴傳輸層、第三空穴傳輸層和第四空穴傳輸層的材料為Poly-THX TFB、PVK、CBP、TCTA中的一種或多種。
[0013]所述的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管，其中，所述第一量子點發(fā)光層、第二量子點發(fā)光層、第三量子點發(fā)光層和第四量子點發(fā)光層為i1-vi族化合物半導(dǎo)體及其核殼結(jié)構(gòu)或II1-V或IV-VI族化合物半導(dǎo)體及其核殼結(jié)構(gòu)。
[0014]—種如上所述的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管的制備方法，其中，包括步驟:
A、分別沉積第一陽極層于襯底的上表面和第二陽極層于襯底的下表面；
B、隨后在襯底上表面的第一陽極層上依次沉積第一空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一量子點發(fā)光層、第一電子傳輸層以及第一陰極層，同時在襯底下表面的第二陽極層上依次沉積第二空穴注入層、第二空穴傳輸層、第二量子點發(fā)光層、第二電子傳輸層以及第二陰極層，得到正裝結(jié)構(gòu)的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管。
[0015]—種如上所述的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管的制備方法，其中，包括步驟:
A、分別沉積第三陰極層于襯底的上表面和第四陰極層于襯底的下表面；
B、隨后在襯底上表面的第三陰極層上依次沉積第三電子傳輸層、第三量子點發(fā)光層、第三空穴傳輸層、第三空穴注入層以及第三陽極層，同時在襯底下表面的第四陰極層上依次沉積第四電子傳輸層、第四量子點發(fā)光層、第四空穴傳輸層、第四空穴注入層以及第四陽極層，得到倒裝結(jié)構(gòu)的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管。
[0016]有益效果:本發(fā)明采用在襯底兩側(cè)同時制備量子點發(fā)光二極管，從而制得雙面發(fā)光結(jié)構(gòu)的量子點發(fā)光二極管。另外，本發(fā)明的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管質(zhì)量以及厚度均有減小，雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管更加輕薄。
【附圖說明】
[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的一種單面發(fā)光量子點發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本發(fā)明一種正裝結(jié)構(gòu)的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0019]圖3為本發(fā)明一種倒裝結(jié)構(gòu)的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]本發(fā)明提供一種雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管及其制備方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0022]本發(fā)明的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管包括兩類結(jié)構(gòu):正裝結(jié)構(gòu)的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管和倒裝結(jié)構(gòu)的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管。
[0023]本發(fā)明的一種雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管，所述雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管為正裝結(jié)構(gòu)的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管，其中，如圖2所不，包括:襯底16、位于襯底16上表面自下而上的第一陽極層17、第一空穴注入層18、第一空穴傳輸層19、第一量子點發(fā)光層20、第一電子傳輸層21以及第一陰極層22，及位于襯底16下表面自上而下的第二陽極層15、第二空穴注入層14、第二空穴傳輸層13、第二量子點發(fā)光層12、第二電子傳輸層11以及第二陰極層10。
[0024]本發(fā)明的一種雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管，所述雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管為倒裝結(jié)構(gòu)的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管，其中，如圖3所不，包括:襯底29、位于襯底29上表面自下而上的第三陰極層30、第三電子傳輸層31、第三量子點發(fā)光層32、第三空穴傳輸層33、第三空穴注入層34以及第三陽極層35，及位于襯底29下表面自上而下的第四陰極層28、第四電子傳輸層27、第四量子點發(fā)光層26、第四空穴傳輸層25、第四空穴注入層24以及第四陽極層23。
[0025]與現(xiàn)有的單面發(fā)光結(jié)構(gòu)的量子點發(fā)光二極管相比，本發(fā)明采用在襯底兩側(cè)同時制備量子點發(fā)光二極管，從而制得雙面發(fā)光結(jié)構(gòu)的量子點發(fā)光二極管。另外，與現(xiàn)有采用將相對設(shè)置的兩個發(fā)光單元背對背貼合在一起而成的量子點發(fā)光二極管相比，本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)的雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管質(zhì)量以及厚度均有明顯減小，本發(fā)明雙面發(fā)光量子點發(fā)光二極管更加輕薄。
[0026]進(jìn)一步地，所述襯底可以為玻璃襯底、柔性襯底或金屬襯底。優(yōu)選地，所述第一陽極層和所述第二陰極層均為反射金屬電極，所述金屬可以為Al、Ag或Au等。當(dāng)上述襯底為金屬襯底時，本發(fā)明可直接采用金屬襯底作為反射金屬電極，以進(jìn)一步減小QLED器件的質(zhì)量和厚度。
[0027]進(jìn)一步地，所述第一電子傳輸層、第二電子傳輸層、第三電子傳輸層和第四電子傳輸層的材料為Zn0、Ti02、Sn0、Zr02、Ta203、AlZn0、ZnSn0和InSnO中的一種或多種。優(yōu)選地，所述第一電子傳輸層、第二電子傳輸層、第三電子傳輸層和第四電子傳輸層的材料為ZnO。
[0028]進(jìn)一步地，所述第一陰極層、第二陰極層、第三陽極層和第四陽極層的材料均為導(dǎo)電金屬氧化物、石墨烯、碳納米管和導(dǎo)電聚合物中的一種或多種。
[0029]進(jìn)一步地，所述第一空穴注入層、第二空穴注入層、第三空穴注入層和第四空穴注入層的材料為PED0T:PSS、氧化鉬、氧化釩、氧化鎢、氧化鉻、MoS2、WS2、MoSe2、WSe2*的一種或多種；所述第一空穴傳輸層、第二空穴傳輸層、第三空穴傳輸層和第四空穴傳輸層的材料為Poly-Tro、TFB、PVK、CBP、TCTA中的一種或多種。優(yōu)選地，所述第一空穴傳輸層、第二空穴傳輸層、第三空穴傳輸層和第四空穴傳輸層的材料為Poly-TH)或PVK。這是由于Poly-TH)具有良好的成膜特性和空穴傳輸性能，且Poly-Tro可改善電子空穴間的平衡。而PVK可有效降低從空穴傳輸層到量子點發(fā)光層的空穴注入勢皇同時阻擋電子從量子點發(fā)光層注入空穴傳輸層，從而提高QLED器件的性能。
[0030]進(jìn)一步地，所述第一量子點發(fā)光層、第二量子點發(fā)光層、第三量子點發(fā)光層和第四量子點發(fā)光層為I1-VI族化合物半導(dǎo)體及其核殼結(jié)構(gòu)或II1-V或IV-VI族化合物半導(dǎo)體及其核殼結(jié)構(gòu)。其中，I1-VI族