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1、10申请公布号CN104201293A43申请公布日20141210CN104201293A21申请号201410468214122申请日20140915H01L51/52200601H01L33/2820100171申请人东华大学地址201620上海市松江区松江新城人民北路2999号72发明人李耀刚李佳慧王宏志张青红74专利代理机构上海泰能知识产权代理事务所31233代理人黄志达54发明名称一种全无机量子点发光二极管57摘要本发明涉及一种全无机量子点发光二极管，发光二极管依次叠加的阳极、发光层、电子传输层和阴极。本发明采用具有N型半导体缺陷的TIO2X薄膜与具有P型半导体缺陷的胶体量子点发光。
2、层。在正负极加偏压时，即可在电子传输层与发光层界面处产生PN结激子。一方面采用TIO2X为电子传输层可有效提高载流子电子的传输效率，另一方面无空穴传输层可很大程度上减少其对激子发光的阻碍作用，能大大提高量子点发光二极管的电光转换效率。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图1页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图1页10申请公布号CN104201293ACN104201293A1/1页21一种全无机量子点发光二极管，其特征在于所述发光二极管从下而上依次叠加阳极、量子点发光层、电子传输层和阴极；其中阳极为金属导电层，量子点发光层为CDXSE1X/ZNS量。
3、子点发光层，X0208，电子传输层为TIO2X电子传输层，X05或08。2根据权利要求1所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于所述阳极为金属AG电极或AL电极。3根据权利要求1所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于蒸镀法或涂覆法制备金属导电层。4根据权利要求1所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于所述金属导电层厚度为10100NM。5根据权利要求1所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于所述CDXSE1X/ZNS量子点为具有核壳结构的P型结构CDXSE1X/ZNS量子点，X0208。6根据权利要求1所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于所述CDXSE1X/ZNS量子。
4、点的发光效率为7090，发射峰半峰宽为2055NM。7根据权利要求1所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于磁控溅射法或溶剂热法制备TIO2X电子传输层。8根据权利要求1所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于所述TIO2X电子传输层为氧离子空位型的N型半导体TIO2X薄膜。9根据权利要求8所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于TIO2X薄膜的厚度为50200NM。10根据权利要求1所述的一种全无机量子点发光二极管，其特征在于所述阴极为FTO导电玻璃。权利要求书CN104201293A1/3页3一种全无机量子点发光二极管技术领域0001本发明属于二极管领域，特别涉及一种全无机量子。
5、点发光二极管。背景技术0002随着社会对高效率环保节能的不断要求，新型光电技术LED以其低耗能，产热少，使用寿命长等优点逐渐取代传统的照明材料，成为当代最具潜力的新型绿色照明光源。并且已广泛应用于白光照明、彩色显示屏、背光源、彩灯装饰等领域。其中有机发光二极管OLED最先发展起来，但由于在封装技术及使用寿命上都存在着无法避免的问题，经过不断探索，近年来发现无机发光二极管能够有效的解决这一问题，不仅降低OLED在封装上的严格要求，还可以延长使用寿命。目前应用最广泛的发光材料依然是荧光粉材料，但是荧光粉的光衰大，颗粒均匀度差、使用寿命短，并不是最理想的LED发光材料。与荧光粉相比，量子点的发光半峰。
6、宽窄发光色纯度高，发光量子效率高，发光颜色可通过控制量子点尺寸大小进行调节。此外无机材料作为量子点LEDQLED的传输层，不仅降低OLED在封装上的严格要求，还可以延长使用寿命。因此，目前QLED成为了目前新型LED的研究主要方向热点，具有广阔的前景。0003由于载流子传输层的不同，QLED主要分为有机载流子传输层QLED和无机载流子传输层QLED。前者需要很高的启动电压，且有机聚合物的材料空气稳定性差，不耐高温，严密封装技术要求高，存在很大问题。而无机载流子传输层虽然空气稳定性好，无需严密封装，但仍存在一定问题空穴传输层空穴注入量子点的速率与和电子传输层将电子注入量子点的速率存在很大的差异，。
7、一般电子注入速率高，从而导致电子在量子点中堆积，过量的电子将会导致量子点充电以及非辐射复合。因此需要选择特定的半导体材料与量子点相匹配。发明内容0004本发明所要解决的技术问题是提供一种全无机量子点发光二极管，本发明使得QLED光电转换效率提高，无需严格封装。0005本发明的一种全无机量子点发光二极管，所述发光二极管从下而上依次叠加阳极、量子点发光层、电子传输层和阴极；其中阳极为金属导电层，量子点发光层为CDXSE1X/ZNS量子点发光层，X0208，电子传输层为TIO2X电子传输层，X05或08。0006所述阳极为金属AG电极或AL电极。0007蒸镀法或涂覆法制备金属导电层。0008所述金属。
8、导电层厚度为10100NM。0009所述CDXSE1X/ZNS量子点为具有核壳结构的P型结构CDXSE1X/ZNS量子点，X0208。0010所述CDXSE1X/ZNS量子点的发光效率为7090，发射峰半峰宽为2055NM。0011磁控溅射法或溶剂热法制备TIO2X电子传输层。说明书CN104201293A2/3页40012所述TIO2X电子传输层为氧离子空位型的N型半导体TIO2X薄膜。0013TIO2X薄膜的厚度为50200NM。0014所述阴极为FTO导电玻璃。0015发光二极管自下而上包括四部分第一层，即阴极，由透明导电薄膜FTO及石英玻璃即FTO导电玻璃构成；第二层，即电子传输层，为。
9、N型半导体TIO2X薄膜，通过溶剂热法或磁控溅射法沉积到FTO导电玻璃上；第三层，即发光材料胶体量子点层，为CD1XSEX/ZNS量子点层，通过旋涂法与TIO2X薄膜层结合；第四层，即阳极，为金属铝或银，通过蒸镀法或涂覆法将金属沉积在发光层量子点表面。0016本发明通过制备出不具有空穴传输层的量子点二极管装置，仅需很小的偏向电压就能使得在电子传输层和发光层界面产生PN结激子，电子和空穴注入速率，合成具有较高荧光效率的QLED，由于采用钙钛矿和金红石型结构掺杂的TIO2薄膜可有效提高电子传输层的载流子传输效率，并且避免使用P型半导体作为空穴传输层，减少其对光的吸收和阻挡，从而有效提高了QLED的。
10、发光效率。0017有益效果0018本发明通过制备出不具有空穴传输层的量子点二极管装置，仅需很小的偏向电压就能使得在电子传输层和发光层界面产生PN结激子，电子和空穴注入速率，合成具有较高荧光效率的QLED，由于采用钙钛矿和金红石型结构掺杂的TIO2薄膜可有效提高电子传输层的载流子传输效率，并且避免使用P型半导体作为空穴传输层，减少其对光的吸收和阻挡，从而提高了QLED的发光效率。附图说明0019图1为全无机量子点发光二极管示意图，其中1为阳极，2为量子点发光层，3为电子传输层，4为阴极，5为基底。具体实施方式0020下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于。
11、限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。0021实施例10022阴极采用商业FTO导电玻璃；电子传输层为溶剂热法制备的TIO2薄膜，厚度为150NM；发光层为核壳结构CDSE2/ZNS量子点，发射峰半峰宽为28NM；量子点发光效率为846；阳极为蒸镀法沉积的金属铝薄膜，其厚度为80NM。0023实施例20024阴极采用商业FTO导电玻璃；电子传输层为溶剂热法制备具有氧离子空位的锐钛矿与金红石掺杂结构N型半导体TIO12薄膜，厚度150NM；发光层为胶体法制备的具有核壳结构CDS。
12、E2/ZNS量子点，发射峰半峰宽为28NM；量子点发光效率为846；阳极为蒸镀法沉积的金属铝薄膜，其厚度为80NM。0025实施例3说明书CN104201293A3/3页50026阴极采用商业FTO导电玻璃；电子传输层为溶剂热法制备具有氧离子空位的锐钛矿与金红石掺杂结构N型半导体TIO12薄膜，厚度150NM；发光层为胶体法制备的具有核壳结构CD12SE08/ZNS量子点，发射峰半峰宽为32NM；量子点发光效率为86；阳极为蒸镀法沉积的金属铝薄膜，其厚度为80NM。0027实施例40028阴极采用商业FTO导电玻璃；电子传输层为溶剂热法制备具有氧离子空位的锐钛矿与金红石掺杂结构N型半导体TIO。
13、12薄膜，厚度100NM；发光层为胶体法制备的具有核壳结构CD12SE08/ZNS量子点，发射峰半峰宽为32NM；量子点发光效率为86；阳极为蒸镀法沉积的金属银薄膜，其厚度为80NM。0029实施例50030阴极采用商业FTO导电玻璃；电子传输层为溶剂热法制备具有氧离子空位的锐钛矿与金红石掺杂结构N型半导体TIO12薄膜，厚度150NM；发光层为胶体法制备的具有核壳结构CD15SE05/ZNS量子点，发射峰半峰宽为29NM；量子点发光效率为837；阳极为蒸镀法沉积的金属银薄膜，其厚度为50NM。0031实施例60032阴极采用商业FTO导电玻璃；电子传输层为溶剂热法制备具有氧离子空位的锐钛矿与。
14、金红石掺杂结构N型半导体TIO12薄膜，厚度150NM；发光层为胶体法制备的具有核壳结构CD15SE05/ZNS量子点，发射峰半峰宽为29NM；量子点发光效率为837；阳极为蒸镀法沉积的金属银薄膜，其厚度为50NM。0033实施例70034阴极采用商业FTO导电玻璃；电子传输层为溶剂热法制备具有氧离子空位的锐钛矿与金红石掺杂结构N型半导体TIO15薄膜，厚度100NM；发光层为胶体法制备的具有核壳结构CD15SE05/ZNS量子点，发射峰半峰宽为29NM；量子点发光效率为837；阳极为蒸镀法沉积的金属银薄膜，其厚度为50NM。说明书CN104201293A1/1页6图1说明书附图CN104201293A。