專利名稱:基于補償發(fā)光的CdSe量子點白光LED的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于補償發(fā)光的CdSe量子點白光LED,采用CdSe量子點和聚三苯胺有機材料，利用互補發(fā)光的原理產(chǎn)生白光，屬于新型補償發(fā)光白光量子點LED領域。采用雙層發(fā)光的結構，主要由玻璃襯底(1)、沉積在玻璃襯底(1)上透明的ITO電極(2)、旋涂在ITO電極(2)上的PEDOT:PSS層(3)、旋涂在PEDOT:PSS層(3)上產(chǎn)生藍綠光的Poly?TPD層(4)、旋涂在Poly?TPD層(4)上產(chǎn)生紅光的CdSe量子點層(5)及其Al電極(6)組成；采用CdSe量子點和Poly?TPD有機材料，利用互補發(fā)光的原理獲得白光LED。這種LED的主要特點是：一是采用CdSe量子點作為主要發(fā)光層，具有高紅色發(fā)光效率；二是基于CdSe量子點和Poly?TPD材料的光譜互補特性，組合產(chǎn)生白光，具有顯色性好、制備簡單、成本低等優(yōu)點。
【專利說明】
基于補償發(fā)光的CdSe量子點白光LED
技術領域
[0001 ] 本實用新型涉及一種新型補償發(fā)光白光量子點LED(Light-emitting d1de，1^0)，這種1^0采用0(156量子點和聚三苯胺[?01704’-1^8(4-13此71?11的71)-^-1^8(phenyl)benzidine) ,Poly-TPD]有機材料，利用互補發(fā)光的原理產(chǎn)生白光，具有顯色性好、制備簡單、成本低等優(yōu)點。
【背景技術】
[0002]LED以其亮度高、顯示壽命長、耗電低、成本低、視角和可視距離遠等優(yōu)點越來越受到人們的關注。其中，多色或白光發(fā)光二極管是目前的研究熱點之一。
[0003]現(xiàn)今，普遍獲取白光LED的方式主要有兩種:一種是多芯片型白光LED，通過紅、綠和藍三原色的配色的方式產(chǎn)生白光；另一種是采用熒光粉轉換白光，主要采用熒光粉將藍光LED或紫外LED產(chǎn)生的藍光或紫外光分布轉換為雙波長或三波長白光。
[0004]膠體量子點(quantumdots，簡稱QDs)作為新型的熒光材料，其熒光量子效率〉80%，制成量子點LED(quantum dot light emitting device縮寫為QD-LED)的發(fā)射譜可以覆蓋藍光到紅光的大部分可見光波段，具有顯著節(jié)能、顯色性好、制備簡單、成本低、柔性好等優(yōu)點。在平面顯示、LCD背光源等領域，QD-LED有良好的應用前景。
[0005]通過研究CdSe量子點和Poly-TPD的發(fā)光光譜，發(fā)現(xiàn)它們的發(fā)光光譜具有互補性。在CdSe薄膜層上包覆一層poly-TPD薄膜后，利用兩者互補的光譜特性，制備量子點LED，獲得白光輻射。
[0006]采用CdSe量子點和Poly-1TD有機材料，利用互補發(fā)光的原理獲得白光LED，在國內(nèi)尚未見到相關報道。這種LED的主要特點是:一是采用CdSe量子點作為主要發(fā)光層，具有高紅色發(fā)光效率;二是基于CdSe量子點和Poly-1TD材料的光譜互補特性，組合產(chǎn)生白光，具有顯色性好、制備簡單、成本低等優(yōu)點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]鑒于以上問題，本實用新型提出了一種基于補償發(fā)光的CdSe量子點白光LED。這種LED最大特點就是采用光譜互補發(fā)光的原理產(chǎn)生白光，根據(jù)CdSe量子點和poly-1TD的互補光譜的發(fā)光特性，制作出高顯色指數(shù)的白光LED。這種白光LED具有量子點LED的優(yōu)良特性，不僅顯色性好，而且制備過程也十分簡單、穩(wěn)定性好。
[0008]為了達到這一發(fā)明要求，本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)，并結合【附圖說明】
如下:
[0009]一種基于補償發(fā)光的CdSe量子點白光LED，采用雙層發(fā)光的結構，主要由玻璃襯底
1、沉積在玻璃襯底I上透明的ITO電極2、旋涂在ITO電極2上的PEDOT: PSS層3、旋涂在PEDOT:PSS層3上產(chǎn)生藍綠光的Poly-TPD層4、旋涂在Poly-TPD層4上產(chǎn)生紅光的CdSe量子點層5及其Al電極6組成;所述PED0T:PSS層3作為緩沖層，用來提高ITO電極2的電極性能，透明的ITO電極2作為LED的正極，由于其透明的特性，使得產(chǎn)生的光能夠透過;所述Poly-TPD層4用來產(chǎn)生藍綠光，同時也作為空穴迀移層;CdSe量子點層5用來產(chǎn)生紅光實現(xiàn)和Poly-1TD層4產(chǎn)生的藍綠光互補形成白光;Al電極6作為LED的負極。
[0010]采用雙層發(fā)光的結構，載流子從兩個電極注入，在Poly-TPD層4和CdSe量子點層5交界面外復合，使得兩層同時產(chǎn)生電致發(fā)光，且該結構Poly-Tro層4和CdSe量子點層是分離的，其作用能是減小了從波長短的一端轉到波長長的一端的共振能量轉移，使得白光LED的發(fā)光效率得到實質(zhì)性的提高。
[0011]本實用新型的有益效果:提出了一種新型量子點白光LED結構。在這種結構的量子點LED中，一是采用新型材料CdSe量子點作為主要發(fā)光層，具有高紅色發(fā)光效率;二是基于CdSe量子點和Poly-1TD材料的光譜互補特性，組合產(chǎn)生白光，具有顯色性好、制備簡單、成本低等優(yōu)點。
【附圖說明】
:
[0012]圖1本實用新型LED總體結構圖
[0013]圖2本實用新型CdSe量子點與Poly-TPD發(fā)光光譜及混合后白光光譜
[0014]圖3本實用新型玻璃襯底沉積ITO示意圖
[0015]圖4本實用新型在ITO電極上旋涂PED0T:PSS示意圖
[0016]圖5本實用新型在PEDOT: PSS上沉積Poly-TTO示意圖
[0017]圖6本實用新型在Poly-TPD層上旋涂CdSe量子點示意圖
[0018]圖7本實用新型熱蒸鍍制作Al電極示意圖
[0019]圖中:I一玻璃襯底2—IT0電極 3—PED0T:PSS層 4—Poly-1TD層 5—CdSe量子點層6—A1電極
【具體實施方式】
[0020]為了完成以上的
【發(fā)明內(nèi)容】
，以下僅為本實用新型的較佳實施例，并結合附圖對本實用新型的技術方案作進一步的描述，不能以此限定本實用新型的范圍。即但凡依本實用新型申請的專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應仍屬本實用新型專利涵蓋的范圍。下面用實施例來具體說明本實用新型的結構和制作方法。
[0021]根據(jù)圖1所述，所述的新型量子點白光LED采用雙層發(fā)光的結構。這種結構的LED主要由玻璃襯底I，沉積在玻璃襯底I上透明的ITO電極2，旋涂在ITO電極2上的聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙稀橫酸)(po I y ( 3 , 4-ethylened1xy th1phene ): po I y (4-styrenesulfonate)，PED0T:PSS)層3，旋涂在PED0T:PSS層3上產(chǎn)生藍綠光的Poly-TPD層4，旋涂在Poly-TPD層4上產(chǎn)生紅光的CdSe量子點層5及其Al電極幾個部分組成。PEDOT: PSS層3作為緩沖層，用來提高ITO電極2的電極性能。透明的ITO電極2作為LED的正極，由于其透明的特性，使得產(chǎn)生的光能夠透過。Poly-TPD層4用來產(chǎn)生藍綠光，同時也作為空穴迀移層。CdSe量子點層5用來產(chǎn)生紅光實現(xiàn)和Poly-TPD層4產(chǎn)生的藍綠光互補形成白光。Al電極6作為LED的負極。
[0022]本實用新型的互補產(chǎn)生白光的結構和普遍采用的白光混合方式不同，本實用新型采用的結構中，載流子從兩個電極注入，在Poly-1TD層4和CdSe量子點層5交界面外復合，使得兩層同時產(chǎn)生電致發(fā)光。不同于一般多色量子點混合白光LEDs，這種結構Poly-TPD層4和CdSe量子點層是分離的，有效減小了從波長短的一端轉到波長長的一端的共振能量轉移，使得白光LED的發(fā)光效率得到實質(zhì)性的提高。
[0023]參閱圖2，本實用新型所述CdSe量子點與Poly-1TD的發(fā)光光譜特性正好互補。根據(jù)圖2中CdSe量子點層5發(fā)光光譜曲線所述，由于發(fā)光CMSe量子點層5的發(fā)光機理是施主一受主對復合發(fā)光，其產(chǎn)生峰值波長在620nm附近的紅光。通過旋涂形成的Poly-TPD層4，在高溫處理和退火冷卻到室溫時，其TPD分子結構主要是平面結構，這種平面結構對應較高波長475nm的PL發(fā)光峰。此外，采用合適的旋涂速度，保證所獲得的Poly-TPD層4的EL譜的主峰是在480nm附近的藍綠光，其Poly-TPD層4的發(fā)光光譜特性曲線如圖2所示。根據(jù)圖2所述的組合發(fā)光的光譜，在CdSe量子點薄膜層上包覆一層Poly-1TD薄膜后，二者發(fā)光顏色互補，可以產(chǎn)生白光。在恰當?shù)钠秒妷合?，可以得到較好的白光光譜，具有高的顯色指數(shù)。
[0024]參閱圖3，將帶有ITO電極2的玻璃襯底I用超聲凈洗，分別置于清洗液、去離子水、丙酮和異丙醇中清洗2次，每次15分鐘。在150°C下烘烤10分鐘后，進行紫外線處理。
[0025]其次，通過旋涂方法將PEDOT:PSS層3旋涂在ITO電極2上，旋涂厚度大約是30nm，接著在N2環(huán)境下150 °C退火1分鐘，參閱圖4所示。
[0026]第三，根據(jù)圖5所述，將空穴傳輸材料Poly-1TD層4旋涂在PEDOT:PSS層3上，作為空穴迀移層，在他環(huán)境下120 °C退火30分鐘。
[0027]第四，將膠體CdSe量子點溶液旋涂在空穴迀移層上，形成ZnCuInS/ZnS量子點層5，在N2環(huán)境下80 °C退火30分鐘，參閱圖6。
[0028]最后，采用熱蒸鍍的方法在CdSe量子點層5上沉積150nm厚的Al電極6，其結構參閱圖7。
[0029]這樣就完成新型量子點白光LED的制作。
【主權項】
1.一種基于補償發(fā)光的CdSe量子點白光LED，采用雙層發(fā)光的結構，其特征在于:主要由玻璃襯底(I)、沉積在玻璃襯底(I)上透明的ITO電極(2)、旋涂在ITO電極(2)上的PEDOT:PSS層(3)、旋涂在PED0T:PSS層(3)上產(chǎn)生藍綠光的Po Iy-1TD層(4)、旋涂在Po Iy-1TD層(4)上產(chǎn)生紅光的CdSe量子點層(5)及其Al電極(6)組成;所述PEDOT: PSS層(3)作為緩沖層，用來提高ITO電極(2)的電極性能，透明的ITO電極(2)作為LED的正極，由于其透明的特性，使得產(chǎn)生的光能夠透過;所述Poly-1TD層(4)用來產(chǎn)生藍綠光，同時也作為空穴迀移層;CdSe量子點層(5)用來產(chǎn)生紅光實現(xiàn)和Poly-TPD層(4)產(chǎn)生的藍綠光互補形成白光;Al電極(6)作為LED的負極。2.權利要求1所述的一種基于補償發(fā)光的CdSe量子點白光LED，其特征在于: 采用雙層發(fā)光的結構，載流子從兩個電極注入，在Poly-TPD層(4)和CdSe量子點層(5)交界面外復合，使得兩層同時產(chǎn)生電致發(fā)光，且該結構Poly-1TD層(4)和CdSe量子點層是分離的，其作用能是減小了從波長短的一端轉到波長長的一端的共振能量轉移，使得白光LED的發(fā)光效率得到實質(zhì)性的提高。
【文檔編號】H01L51/50GK205692866SQ201620069934
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年1月25日 公開號201620069934.5, CN 201620069934, CN 205692866 U, CN 205692866U, CN-U-205692866, CN201620069934, CN201620069934.5, CN205692866 U, CN205692866U
【發(fā)明人】陳真, 王鶴林, 張鐵強
【申請人】吉林大學