【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于光電材料，涉及一種低壓輔助溶液法制備鈣鈦礦發(fā)光二極管的方法。
技術(shù)介紹
1、鈣鈦礦發(fā)光二極管(peled)是基于鈣鈦礦發(fā)光層的新型電光轉(zhuǎn)化技術(shù)，憑借其高消光系數(shù)、高載流子遷移率、高量子效率、可調(diào)帶隙、材料成本低和兼容卷對(duì)卷工藝等，在近紅外顯示、通訊和生物等領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力。然而，大多數(shù)peled在鈣鈦礦層的頂部均通過熱沉積方法制備電子傳輸層。為了實(shí)現(xiàn)低成本peled和其可擴(kuò)展制備，全溶液器件工藝是最為迫切解決的問題。
2、盡管溶液法制備鈣鈦礦發(fā)光二極管具有諸多優(yōu)勢(shì)，但這一過程中也不可避免地會(huì)遇到一些挑戰(zhàn)。例如，鈣鈦礦納米晶的形貌與結(jié)構(gòu)調(diào)控難度較大，直接影響了器件的性能；制備過程中所需的大量有機(jī)溶劑不僅增加了成本，還可能對(duì)環(huán)境造成污染；某些溶劑可能會(huì)侵蝕鈣鈦礦層，引發(fā)嚴(yán)重的光致發(fā)光淬滅現(xiàn)象，進(jìn)而削弱器件的性能與穩(wěn)定性，嚴(yán)重限制了peled的廣泛應(yīng)用。
3、此外，改善載流子的有效注入和輸運(yùn)、高效的發(fā)光層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、優(yōu)化界面能級(jí)等方面研究，對(duì)于peled器件性能的提高具有科學(xué)指導(dǎo)價(jià)值。由于鈣鈦礦發(fā)光層在器件電-光轉(zhuǎn)換非常關(guān)鍵，特別是通過抑制發(fā)光層的晶體缺陷和提高半導(dǎo)體功能層載流子的平衡輸運(yùn)實(shí)現(xiàn)有效復(fù)合發(fā)光，對(duì)于低成本制備的peled發(fā)展具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)旨在解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題與缺陷。本專利技術(shù)提供了一種低壓輔助溶液法制備鈣鈦礦發(fā)光二極管的方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中溶液法制備鈣鈦礦發(fā)光二極管是由于內(nèi)部缺陷引起的發(fā)光猝滅和
2、第一方面，本專利技術(shù)提供了一種低壓輔助溶液法制備鈣鈦礦發(fā)光二極管的方法，包括：在所述鈣鈦礦發(fā)光二極管的鈣鈦礦發(fā)光層和電子傳輸層之間設(shè)置界面層；
3、將pei有機(jī)溶液旋涂在鈣鈦礦發(fā)光層上，使得氣壓降低至1×10-1mbar以下，保持氣壓，靜置干燥后得到界面層。
4、進(jìn)一步地，本專利技術(shù)將pei溶于異丙醇中得到所述pei有機(jī)溶液，pei有機(jī)溶液的濃度為0.2mg/ml；
5、所述旋涂的的旋轉(zhuǎn)速度為2000～5000rpm/min，所述旋涂時(shí)間為50～60s；
6、所述靜置干燥的時(shí)間為0.5～1h。
7、進(jìn)一步地，本專利技術(shù)采用溶液法在陽極基底上依次旋涂制得空穴傳輸層、鈣鈦礦發(fā)光層、界面層和電子傳輸層；
8、然后在所述電子傳輸層上依次真空蒸鍍陰極修飾層和陰極。
9、進(jìn)一步地，本專利技術(shù)所述陽極基底依次用去離子水、無水乙醇、丙酮和異丙醇連續(xù)超聲清洗處理各至少20～30min；
10、然后對(duì)所述陽極基底進(jìn)行表面處理；
11、所述表面處理為等離子轟擊表面處理，紫外光處理中的任意一種。
12、進(jìn)一步地，本專利技術(shù)所述空穴傳輸層由pedot:pss旋涂后退火制得；
13、所述pedot:pss為pedot:pss溶液與水按體積比為1:1進(jìn)行超聲混合，混合時(shí)間為2h；
14、所述旋涂的旋轉(zhuǎn)速度為2000～4000rpm/min，所述旋涂時(shí)間為50～60s；
15、所述退火的溫度為130～150℃，所述退火時(shí)間為15～20min，所述退火環(huán)境為空氣。
16、進(jìn)一步地，本專利技術(shù)所述鈣鈦礦發(fā)光層由鈣鈦礦前驅(qū)體溶液旋涂后熱處理制得；
17、所述鈣鈦礦前驅(qū)體溶液為csbr、pbbr2和p123溶于dmf或dmso中制得；
18、所述旋涂的旋轉(zhuǎn)速度為2000～4000rpm/min，所述旋涂時(shí)間為50～60s，所述旋涂環(huán)境為氮?dú)猓?/p>
19、所述熱處理的溫度為50～80℃，所述熱處理時(shí)間為1～3min，所述熱處理環(huán)境為氮?dú)狻?/p>
20、所述csbr、pbbr2和p123的質(zhì)量比為8.33:8.3:0.3。
21、進(jìn)一步地，本專利技術(shù)所述電子傳輸層由tpbi溶液旋涂制得；
22、所述tpbi溶液為tpbi溶解于dmf或dmso中，所述tpbi溶液濃度為3～5mg/ml；
23、所述旋涂的的旋轉(zhuǎn)速度為1000～3000rpm/min，所述旋涂時(shí)間為50～65s。
24、進(jìn)一步地，本專利技術(shù)所述陰極修飾層為lif，所述陰極修飾層的厚度為0.3～1nm；
25、所述陰極為金屬銀，鋁中的任意一種，所述陰極的厚度為80～150nm。
26、進(jìn)一步地，本專利技術(shù)提供了低壓輔助溶液法制備鈣鈦礦發(fā)光二極管的方法，具體操作如下：
27、s1.陽極基底為ito基板或fto基板，將陽極基底依次置于去離子水、無水乙醇、丙酮和異丙醇中進(jìn)行超聲清洗，每次超聲時(shí)間為20～30min，超聲結(jié)束后，將陽極基底烘干，然后將干燥的陽極基底進(jìn)行表面處理，即等離子轟擊表面處理或紫外光處理，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的清潔。
28、s2.將pedot:pss溶液與水按體積比為1:1進(jìn)行超聲混合，混合時(shí)間為2h。混合后的pedot:pss溶液經(jīng)過0.22μm水性過濾頭過濾后滴加在陽極基底上，然后以旋涂的工藝形成空穴傳輸層薄膜，旋轉(zhuǎn)速度為2000～4000rpm/min，旋涂時(shí)間為50～60s。旋涂結(jié)束后在空氣環(huán)境中以130～150℃退火15～20min。
29、s3.鈣鈦礦前驅(qū)體溶液為csbr、pbbr2和p123按照質(zhì)量比為8.33:8.3:0.3溶于n,n-二甲基甲酰胺或二甲基亞砜中制得。在手套箱氮?dú)猸h(huán)境中，旋涂鈣鈦礦前驅(qū)體溶液，旋涂速度為2000～4000rpm/min，旋涂時(shí)間為50～60s。旋涂結(jié)束后繼續(xù)在氮?dú)猸h(huán)境中進(jìn)行熱處理，熱處理溫度為50～80℃，熱處理時(shí)間為1～3min。
30、s4.pei有機(jī)溶液為pei溶解于異丙醇中，濃度為0.2mg/ml。pei有機(jī)溶液的旋涂速度為2000～5000rpm/min，旋涂時(shí)間為50～65s。旋涂結(jié)束后，進(jìn)行5～30min的抽真空處理，使得氣壓為1×10-1mbar，然后在真空環(huán)境中靜置0.5～1h。
31、s5.tpbi溶液為tpbi溶解于dmf或dmso中，tpbi溶液濃度為3～5mg/ml。tpbi溶液的旋涂速度為1000～3000rpm/min，旋涂時(shí)間為50～60s。
32、s6.真空蒸鍍陰極修飾層為lif，陰極修飾層的厚度為0.3～1nm。真空蒸鍍的陰極為金屬銀或鋁，陰極的厚度為80～150nm。
33、第二方面，本專利技術(shù)提供了一種鈣鈦礦發(fā)光二極管。
34、進(jìn)一步地，本專利技術(shù)所述的鈣鈦礦發(fā)光二極管包括依次設(shè)置在陽極基底上的空穴傳輸層、鈣鈦礦發(fā)光層、界面層、電子傳輸層、陰極修飾層和陰極。
35、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案至少具備下述的有益效果或優(yōu)點(diǎn)：
36、本專利技術(shù)通過引入一種低壓處理的聚合物界面層技術(shù)，在1×10-1mbar的低壓環(huán)境中，對(duì)低壓處理時(shí)間進(jìn)行了精細(xì)調(diào)控與優(yōu)化。這一方法有效避免了傳統(tǒng)工藝中能耗較高的高本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種低壓輔助溶液法制備鈣鈦礦發(fā)光二極管的方法，其特征在于，包括：在所述鈣鈦礦發(fā)光二極管的鈣鈦礦發(fā)光層和電子傳輸層之間設(shè)置界面層；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將PEI溶于異丙醇中得到所述PEI有機(jī)溶液，PEI有機(jī)溶液的濃度為0.2mg/mL；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包括：采用溶液法在陽極基底上依次旋涂制得空穴傳輸層、鈣鈦礦發(fā)光層、界面層和電子傳輸層；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述陽極基底依次用去離子水、無水乙醇、丙酮和異丙醇連續(xù)超聲清洗處理各至少20～30min；
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述空穴傳輸層由PEDOT:PSS旋涂后退火制得；
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述鈣鈦礦發(fā)光層由鈣鈦礦前驅(qū)體溶液旋涂后熱處理制得；
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述電子傳輸層由TPBi溶液旋涂制得；
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述陰極修飾層為L(zhǎng)iF，所述陰極修飾層的厚度為0.3～1nm；
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種低壓輔助溶液法制備鈣鈦礦發(fā)光二極管的方法，其特征在于，包括：在所述鈣鈦礦發(fā)光二極管的鈣鈦礦發(fā)光層和電子傳輸層之間設(shè)置界面層；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，將pei溶于異丙醇中得到所述pei有機(jī)溶液，pei有機(jī)溶液的濃度為0.2mg/ml；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，包括：采用溶液法在陽極基底上依次旋涂制得空穴傳輸層、鈣鈦礦發(fā)光層、界面層和電子傳輸層；
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述陽極基底依次用去離子水、無水乙醇、丙酮和異丙醇連續(xù)超聲清洗處理各至少20～30min；
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：郭坤平，萬鵬程，李寧星，薛濤，王曉，張方暉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：陜西科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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