專利名稱：一種光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光裝置，屬于發(fā)光二極管領(lǐng)域，尤其是涉及量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在固體發(fā)光照明應(yīng)用和量子光學(xué)領(lǐng)域，由于具有較高的發(fā)光效率，核殼結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)被認(rèn)為是一種理想的發(fā)光材料，由于量子局限效應(yīng)，納米材料具有比體材料更好的發(fā)光性能。因此，以量子點(diǎn)作為有機(jī)發(fā)光二極管的有源層，可以大大提高發(fā)光效率。并且根據(jù)量子約束效應(yīng)，通過對量子點(diǎn)的大小等進(jìn)行調(diào)節(jié)，可得到不同波段的發(fā)射光；另外，采用光子晶體結(jié)構(gòu)構(gòu)成針對某些光波長的光子帶隙，可以實(shí)現(xiàn)某些波長的全反射效果，用來提高發(fā)光二極管的出光效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光裝置，主要目的是提供一種新型的高光效的可見光波段的量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管，并為納米材料白光有機(jī)發(fā)光二極管的研究提供基礎(chǔ)。本發(fā)明的光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管是以ITO為陽極，然后在其一面自下而上依次沉積Pedot = PSS空穴注入層，TPD空穴傳輸層，QDs發(fā)光層，Alq3電子傳輸層和 CuAg合金陰極；同時(shí)通過對QDs的尺寸等調(diào)節(jié)，可得到不同波段的出射光，Alq3電子傳輸層的厚度范圍為40-100納米，Alq3電子傳輸層的結(jié)構(gòu)為二維光子晶體結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)該結(jié)構(gòu)的晶格周期，實(shí)現(xiàn)其光子帶隙的調(diào)節(jié)，可以使得向Cu/Ag陰極發(fā)射的光產(chǎn)生全反射，從 ITO透明電極出射，提高光子出射效率，光子晶體結(jié)構(gòu)可以是圓孔或者方形孔，圓孔或者方孔的直徑或者邊長范圍為20-40納米，周期為50-100納米。本發(fā)明所述的QDs可以是CcKe/CdS或者CdSe/SiS，QDs的尺寸范圍為 4. Onm-7. 5nm, ITO透明電極的厚度為1_5微米，陰極為Cu/Ag合金，其厚度為1_5微米。光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管的優(yōu)點(diǎn)是1)以光子晶體結(jié)構(gòu)的Alq3作為電子傳輸層和反射層，出光效率高。2)通過對量子點(diǎn)直徑的調(diào)節(jié)，可得到不同波段的出射光，可制備出多種顏色的發(fā)光器件。


圖1光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)示意2Alq3層光子晶體結(jié)構(gòu)示意3光子晶體結(jié)構(gòu)和非光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管的電致發(fā)光光譜圖具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及實(shí)施實(shí)例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述參見附圖1，一種光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光裝置，其構(gòu)造為由氧化銦錫(ITO)透明陽極(1)，聚(3，4_亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(Pedot = PSS)空穴注入層O)，N，N' - 二苯基-N，N' -二二(3-甲基苯基)-1，1'-聯(lián)苯-4，4' -二胺 (TPD)空穴傳輸層(3)，量子點(diǎn)(QDs)發(fā)光層(4)，8-羥基喹啉招(Alq3)電子傳輸層(5)和 CuAg合金陰極(6)構(gòu)成。圖2描述的是本發(fā)明的Alq3層光子晶體結(jié)構(gòu)示意圖，為二維光子晶體結(jié)構(gòu)，中間圓孔為空氣孔，圓孔直徑為圓孔以一定周期排列。圖3是光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管的電致發(fā)光光譜圖，從圖中可以看出，在偏置電壓為8伏時(shí)，對比同樣參數(shù)的非光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管的電致發(fā)光光譜圖，光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光效率較高，發(fā)光中心波長對應(yīng)為560nm。實(shí)施實(shí)例在ITO的一面自下而上依次沉積Pedot:PSS層，TPD層，QDs層，Alq3層和Cu/Ag 電極。以旋涂法在ITO —面沉積厚度為30納米的Pedot = PSS膜，采用真空熱蒸發(fā)鍍膜法， 在Pedot:PSS膜上蒸鍍一層TPD膜，真空室的真空度為5.0X 10_4Pa，有機(jī)物的平均沉積速率為0. 2nm/s,形成的TPD膜厚度為50納米；采用膠體化學(xué)法制備出粒徑為5. 5納米的CdSe/ ZnS核殼結(jié)構(gòu)QDs膜，并通過旋涂法沉積在TPD膜上；通過真空熱蒸發(fā)鍍膜法在QDs膜層上蒸鍍一層Alq3膜，真空室的真空度為5.0\10_卞&，有機(jī)物的平均沉積速率為0. 2nm/s，形成的Alq3膜厚度為60納米；然后采用微影蝕刻法制備出圓孔形狀均勻排列的光子晶體結(jié)構(gòu) Alq3膜，圓孔的直徑為40納米，周期為60納米；采用濺射法在Alq3膜上沉積厚度為1微米的Cu/Ag合金電極，CuAg比例為7 3。
權(quán)利要求
1.一種光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光裝置，其特征為由氧化銦錫(ITO) 透明陽極(1)，聚(3，4_亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(Pedot = PSS)空穴注入層O)， N,N' - 二苯基-N，N' -二(3-甲基苯基)-1，1'-聯(lián)苯-4，4' -二胺(TPD)空穴傳輸層 (3)，量子點(diǎn)(QDs)發(fā)光層(4)，8-羥基喹啉招(Alq3)電子傳輸層(5)和CuAg合金陰極(6) 構(gòu)成，本發(fā)明的LED以QDs作為有源層，通過對QDs的尺寸調(diào)節(jié)，可得到不同波段的出射光， 可獲得可見光波段多種有機(jī)發(fā)光二極管，通過將Alq3電子傳輸層制備成光子晶體結(jié)構(gòu)，可以使得向Cu/Ag陰極發(fā)射的光產(chǎn)生全反射，從ITO透明電極出射。
2.一種光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光裝置，其特征在于Alq3電子傳輸層的厚度范圍為40-100納米，Alq3電子傳輸層為二維光子晶體結(jié)構(gòu)，光子晶體結(jié)構(gòu)可以是圓孔或者方形孔，圓孔或者方孔的直徑或者邊長范圍為20-40納米，周期為50-100納米。
3.一種光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光裝置，其特征在于以QDs作為有源層，QDs可以是CdSe/CdS或者CdSe/SiS，QDs的尺寸范圍為4. Onm-7. 5nm。
4.一種光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光裝置，其特征在于陽極為ITO透明電極，其厚度為1-5微米，陰極為CuAg合金，其厚度為1-5微米。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光裝置，屬于發(fā)光二極管領(lǐng)域，尤其是涉及量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管領(lǐng)域。一種光子晶體結(jié)構(gòu)量子點(diǎn)有機(jī)發(fā)光二極管發(fā)光裝置，其特征為由氧化銦錫(ITO)透明陽極(1)，聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(Pedot:PSS)空穴注入層(2)，N，N′-二苯基-N，N′-二(3-甲基苯基)-1，1′-聯(lián)苯-4，4′-二胺(TPD)空穴傳輸層(3)，量子點(diǎn)(QDs)發(fā)光層(4)，8-羥基喹啉鋁(Alq3)電子傳輸層(5)和Cu/Ag合金陰極(6)構(gòu)成，本發(fā)明的LED以QDs作為有源層，通過對QDs的尺寸調(diào)節(jié)，可得到不同波段的出射光，可獲得可見光波段多種有機(jī)發(fā)光二極管，通過將Alq3電子傳輸層制備成光子晶體結(jié)構(gòu)，可以使得向Cu/Ag陰極發(fā)射的光產(chǎn)生全反射，從ITO透明電極出射。
文檔編號H01L51/52GK102447070SQ20101050282
公開日2012年5月9日 申請日期2010年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月9日
發(fā)明者李可, 沈常宇, 鐘川 申請人:中國計(jì)量學(xué)院