一种钙钛矿发光二极管的驱动方法

本发明属于光电器件，具体涉及一种钙钛矿发光二极管的驱动方法。

背景技术：

1、钙钛矿发光二极管可以由任何一个直流电(dc)或交流电(ac)驱动。特别是直流电驱动，是有效实现钙钛矿发光二极管器件发光的一种简单的驱动方式。然而，在直流驱动模式下，容易产生高电流密度和单向连续电流注入，导致不良电荷在发光层上积累，从而导致操作稳定性较差。此外，当将钙钛矿发光装置与家用110/220v、50/60hz交流电源线连接时，将会出现不可避免的电力损耗，其中需要转换和整流装置。相比之下，与直流驱动的钙钛矿发光二极管器件相比，由交流电压驱动的钙钛矿发光二极管器件有许多优点。由于交流电场的频繁反转，可以有效地减轻热降解现象，显著提高了运行稳定性。

2、然而由于钙钛矿发光层中自由移动的离子存在，在直流模式驱动下会自发地形成内置电场，降低空穴注入势垒，屏蔽外电场，滞留载流子在钙钛矿发光层，从而增强发光效率。在交流驱动下，离子移动的速度赶不上电场变化的速度，不能有效的建立合适的内置电场，从而导致发光强度不如直流驱动。因此，开发一种新的驱动方式提高钙钛矿发光二极管的发光强度是值得解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种钙钛矿发光二极管的驱动方式。该方法通过直流和脉冲电流的混合驱动，在建立了合适的内置电场下，同时由于器件处于脉冲电流的驱动，并不像直流驱动那样连续工作，减轻了器件长时间工作下的热降解现象，增大了器件的最大亮度，提高了器件的工作寿命。

2、本发明通过如下的技术方案来实现上述目的：

3、一种钙钛矿发光二极管的驱动方法，包括以下步骤：

4、钙钛矿发光二极管先接入正向直流电压驱动，然后接入正向脉冲电压驱动。

5、优选的，所述正向直流电压的电压大小为0～4v(1、2、3、4v等)，且不为零。

6、进一步优选的，所述正向直流电压的电压大小为3v。

7、优选的，所述正向直流电压驱动的时间为1～40s(1、2、5、10、20、30、40s等)。

8、进一步优选的，所述正向直流电压驱动的时间为10s。

9、优选的，所述正向脉冲电压的高电平为3～5v(3、4、5v等)，低电平为-3～0v(-3、-2、-1、0v等)，占空比为5％～99％，频率为10hz～10khz。

10、进一步优选的，所述正向脉冲电压的高电平为3.5v，低电平为0v，占空比为50％，频率为50hz。

11、优选的，所述所述钙钛矿发光二极管包括钙钛矿发光层。

12、优选的，所述钙钛矿发光二极管由下而上依次包括阳极层、空穴注入层、钙钛矿发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层。

13、进一步优选的，所述阳极层为ito基板、izo基板、fto基板中的一种。

14、进一步优选的，所述的空穴注入层为pedot：pss：arg；所述的空穴注入层采用旋涂工艺，将含pedot:pss:arg的混合溶液旋涂在阳极层上形成。

15、更优选的，所述的空穴注入层通过将含pedot:pss:arg的混合溶液以3000～5000转，20～40秒的旋涂工艺参数旋涂在阳极层上，旋涂完成后，在大气或手套箱环境中以120～160℃退火10～15分钟形成空穴注入层。

16、进一步优选的，所述的钙钛矿发光层的前驱体溶液为苯乙基溴化铵(peabr)、溴化铯(csbr)和溴化铅(pbbr2)的混合溶液，同时加入溴化钾和三环己基氧膦；所述钙钛矿发光层通过将钙钛矿发光层的前驱体溶液旋涂在空穴注入层上形成。

17、更优选的，所述的钙钛矿发光层的前驱体溶液为摩尔比为0.4:1:1的苯乙基溴化铵(peabr)、溴化铯(csbr)和溴化铅(pbbr2)，并加入2～10mg/ml的溴化钾(kbr)和2～10mg/ml的三环己基氧膦(cy3po)形成的前驱体溶液。

18、更优选的，所述的钙钛矿发光层通过将钙钛矿发光层的前驱体溶液在手套箱环境中，3000～5000转，30～60秒的旋涂工艺参数旋涂在空穴注入层上，旋涂完成后以60～70℃退火2～10分钟形成钙钛矿发光层。

19、进一步优选的，所述电子传输层为tpbi；所述电子注入层为lif；所述阴极层为al；所述电子传输层、电子注入层和阴极层均为蒸镀。

20、更优选的，所述蒸镀为在高真空下，以热沉积的方式依次在钙钛矿发光层上蒸镀。

21、更优选的，所述的电子传输层tpbi厚度为40～60nm；所述的电子注入层lif厚度为0.5～1nm；所述的阴极层al厚度为100～200nm。

22、本发明在正式工作前预先接入一段时间的直流电压，然后信号发生器连接对器件输入脉冲信号，通过调节信号发生器输出方波的高低电平、占空比、频率来调节钙钛矿发光二极管的发光强度。本发明的钙钛矿发光二极管的测试方法包括：由线性电路电阻和示波器测得钙钛矿发光二极管工作电流、通过雪崩二极管和光电iv转化放大器模块测量钙钛矿发光二极管的最大亮度。

23、相对于现有技术，本发明的有益效果是：

24、本发明采用直流脉冲混合的方式驱动钙钛矿发光二极管，先接入直流，可以在钙钛矿发光层形成有效的内置电场，降低空穴注入势垒，增加了载流子的注入；同时钙钛矿层的内置电场有效的屏蔽了外电场，使得载流子滞留在钙钛矿发光层，从而提高了发光效率。

25、在内置电场形成后，钙钛矿发光二极管采用脉冲电流的方式有效减轻了器件内电荷的进一步累积，减轻了热降解现象，同时由于离子移动相较于电子移动慢几个数量级，因此钙钛矿发光二极管层的内置电场不会轻易散去，显著提高了器件的发光效率。

26、另外，通过示波器测量接入的线性电阻的电阻即为钙钛矿发光二极管在交流周内的工作电流；通过光电iv转换放大模块可以测量雪崩二极管的光电流，从而反应钙钛矿发光二极管在交流周期的发光强度；进一步的通过所得数据分析钙钛矿发光二极管在交流周期内的工作状态，如：发光响应时间、光衰退时间等。

技术特征：

1.一种钙钛矿发光二极管的驱动方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的钙钛矿发光二极管的驱动方法，其特征在于，所述正向直流电压的电压大小为0～4v，且不为零。

3.根据权利要求1所述的钙钛矿发光二极管的驱动方法，其特征在于，所述正向直流电压驱动的时间为1～40s。

4.根据权利要求1所述的钙钛矿发光二极管的驱动方法，其特征在于，所述正向脉冲电压的高电平为3～5v，低电平为-3～0v，占空比为5％～99％，频率为10hz～10khz。

5.根据权利要求1所述的钙钛矿发光二极管的驱动方法，其特征在于，所述所述钙钛矿发光二极管包括钙钛矿发光层。

6.根据权利要求1所述的钙钛矿发光二极管的驱动方法，其特征在于，所述钙钛矿发光二极管由下而上依次包括阳极层、空穴注入层、钙钛矿发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层。

7.根据权利要求6所述的钙钛矿发光二极管的驱动方法，其特征在于，所述阳极层为ito基板、izo基板、fto基板中的一种。

8.根据权利要求6所述的钙钛矿发光二极管的驱动方法，其特征在于，所述的空穴注入层为pedot：pss：arg；所述的空穴注入层采用旋涂工艺，将含pedot:pss:arg的混合溶液旋涂在阳极层上形成。

9.根据权利要求6所述的钙钛矿发光二极管的驱动方法，其特征在于，所述的钙钛矿发光层的前驱体溶液为苯乙基溴化铵、溴化铯和溴化铅的混合溶液，同时加入溴化钾和三环己基氧膦；所述钙钛矿发光层通过将钙钛矿发光层的前驱体溶液旋涂在空穴注入层上形成。

10.根据权利要求6所述的钙钛矿发光二极管的驱动方法，其特征在于，所述电子传输层为tpbi；所述电子注入层为lif；所述阴极层为al；所述电子传输层、电子注入层和阴极层均为蒸镀。

技术总结本发明公开了一种钙钛矿发光二极管的驱动方法。本发明的钙钛矿发光二极管的驱动方法包括：钙钛矿发光二极管先接入正向直流电压驱动，然后接入正向脉冲电压驱动。本发明的钙钛矿发光二极管的驱动方法具有激活钙钛矿发光层的内置电场，从而提高载流子注入，提升最大亮度，并增长寿命等优点。技术研发人员：王坚,张淦帅,王磊,陈丹,曾慕雪受保护的技术使用者：华南理工大学技术研发日：技术公布日：2024/7/25