本發(fā)明屬于平板顯示、太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種QLED及其制備方法。
背景技術(shù):
半導體量子點由于具有尺寸可調(diào)的光電性質(zhì),被廣泛應(yīng)用于發(fā)光二極管、太陽能電池和生物熒光標記領(lǐng)域。經(jīng)過二十多年的發(fā)展,量子點合成技術(shù)取得了顯著的成績,可以合成得到各種高質(zhì)量的量子點納米材料,其光致發(fā)光效率可以達到85%以上。由于量子點具有尺寸可調(diào)節(jié)的發(fā)光、發(fā)光線寬窄、光致發(fā)光效率高和熱穩(wěn)定性等特點,以量子點為發(fā)光層的量子點發(fā)光二極管(QLED)成為極具潛力的下一代顯示和固態(tài)照明光源。量子點發(fā)光二極管因具備高亮度、低功耗、廣色域、易加工等諸多優(yōu)點,近年來在照明和顯示領(lǐng)域獲得了廣泛的關(guān)注與研究。經(jīng)過多年的發(fā)展,QLED技術(shù)獲得了巨大的發(fā)展。從公開報道的文獻資料來看,目前最高的紅色和綠色QLED的外量子效率已經(jīng)超過或者接近20%,表明紅綠QLED的內(nèi)量子效率實際上已經(jīng)接近100%的極限。然而,作為高性能全彩顯示不可或缺的藍色QLED,目前不論是在電光轉(zhuǎn)換效率、還是在使用壽命上,都遠低于紅綠QLED,從而限制了QLED在全彩顯示方面的應(yīng)用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種QLED,旨在解決現(xiàn)有全彩顯示QLED中,由于藍色QLED電光轉(zhuǎn)換效率不佳,導致全彩顯示QLED功能受限的問題。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種QLED的制備方法。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的,一種QLED,包括透明基板,在所述透明基板上設(shè)置的陽極,以及在所述陽極上依次層疊設(shè)置的空穴傳輸層、量子點層、電子傳輸層和陰極,其中,所述陽極為PEDOT:PSS形成的陽極,且所述PEDOT:PSS為相分離的PEDOT:PSS。
以及,一種QLED的制備方法,包括以下步驟:
提供一透明基板;
在所述透明基板上沉積PEDOT:PSS,將所述PEDOT:PSS去除溶劑后形成PEDOT:PSS薄膜,在加熱條件下,將所述PEDOT:PSS薄膜進行氫鹵酸滲透處理,制備陽極,其中,所述加熱的溫度為80-150℃;
在所述陽極上依次沉積空穴傳輸層、量子點層、電子傳輸層和陰極。
本發(fā)明提供的QLED的制備方法,采用氫鹵酸處理的PEODT:PSS作為陽極材料,所述PEDOT:PSS經(jīng)過氫鹵酸處理后,由于質(zhì)子(H+)和鹵素離子(X-)滲入所述PEDOT:PSS中,使得PEDOT:PSS相分離、形成良好的激子傳輸通道,進而提高PEDOT:PSS的導電性。本發(fā)明所述陽極電導率的提高,有助于空穴的注入,從而提高與電子復合發(fā)光的幾率,進而提高其發(fā)光效率,增加QLED特別是藍光QLED的性能。此外,所述PEODT:PSS本身具有高透光性,有利于光的出射。
本發(fā)明提供的QLED,可以提高所述陽極電導率,進而提高所述QLED的發(fā)光效率,增強QLED特別是藍光QLED的性能。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例提供的QLED結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
結(jié)合圖1,本發(fā)明實施例提供了一種QLED,包括透明基板1,在所述透明基板1上設(shè)置的陽極2,以及在所述陽極2上依次層疊設(shè)置的空穴傳輸層3、量子點層4、電子傳輸層5和陰極6,其中,所述陽極2為PEDOT:PSS形成的陽極,且所述PEDOT:PSS為相分離的PEDOT:PSS。
具體的,本發(fā)明實施例中,所述透明基板1可采用本領(lǐng)域常規(guī)使用的透明基板,包括但不限于高透光玻璃基板。
通常的,采用ITO作為透明導電陽極中材料,由于所述ITO中含有In元素,而所述In元素是一種稀有金屬,地球上含量很少,因此,對透明導電陽極的長遠生產(chǎn)、應(yīng)用帶來了一定的限制。本發(fā)明實施例中,采用PEDOT:PSS形成陽極2。所述PEDOT:PSS具有高透光性,因此,能夠滿足所述陽極對透光性的要求。
所述PEDOT:PSS為PEDOT與PSS聚合形成的材料,其中,PEDOT是一種不溶不融的高透光導電材料。兩者聚合后形成的所述PEDOT:PSS,不僅具有優(yōu)良的透光導電性,而且能夠有效溶解在水相中。為了進一步提高所述PEDOT:PSS的電導率,使其可作為陽極材料使用。進一步的,本發(fā)明實施例提供的PEDOT:PSS,為相分離的PEDOT:PSS。相分離的PEDOT:PSS可以形成良好的激子傳輸通道,進而賦予所述PEDOT:PSS高導電性。由此得到的所述PEDOT:PSS,可以取代ITO來做QLED的陽極。
作為優(yōu)選實施例,所述PEDOT:PSS(或所述陽極2)的厚度為50-100nm。若所述PEDOT:PSS過薄,則不能有效發(fā)揮其性能;若所述PEDOT:PSS過厚,則其透光性減弱,不能滿足QLED陽極材料的需求。
所述空穴注入層3、量子點發(fā)光層4、電子傳輸層5、陰極6,均可采用本領(lǐng)常規(guī)的材料制成。如所述陰極6包括但不限于鋁、銀。優(yōu)選的,所述量子點發(fā)光層4的厚度為30-50nm,所述電子傳輸層5的厚度為10-100nm,所述陰極6的厚度為100-150nm。
本發(fā)明實施例提供的QLED,可以提高所述陽極電導率,進而提高所述QLED的發(fā)光效率,增強QLED特別是藍光QLED的性能。
本發(fā)明實施例提供的QLED,可以通過下述方法制備獲得。
以及,本發(fā)明實施例還提供了一種QLED的制備方法,包括以下步驟:
S01.提供一透明基板;
S02.在所述透明基板上沉積PEDOT:PSS,將所述PEDOT:PSS去除溶劑后形成PEDOT:PSS薄膜,在加熱條件下,將所述PEDOT:PSS薄膜進行氫鹵酸滲透處理,制備陽極,其中,所述加熱的溫度為80-150℃;
S03.在所述陽極上依次沉積空穴傳輸層、量子點層、電子傳輸層和陰極。
具體的,上述步驟S01中,所述透明基板為常規(guī)的透明基板,具體可為高透光玻璃基板。為了提高所述PEDOT:PSS的附著能力,優(yōu)選的,在沉積所述PEDOT:PSS前,還包括對所述透明基板進行清潔處理,所述清潔處理的方法為:
將所述透明基板依次分別置于丙酮、洗液、去離子水以及異丙醇中進行超聲清洗,每次超聲時間為10-20min,待超聲清洗完成后,將所述透明基板放置于潔凈烘箱內(nèi)烘干備用。
上述步驟S02中,待所述透明基板干燥后,在所述透明基板上沉積PEDOT:PSS,沉積方法采用溶液加工發(fā),包括但不限于旋涂、滴涂、噴墨打印等方式。進一步的,將沉積后的所述PEDOT:PSS去除溶劑,優(yōu)選的,將所述PEDOT:PSS去除溶劑的方法為:在80-200℃條件下加熱10-30min。通過該方法,可在有效去除所述PEDOT:PSS中的溶劑的同時,形成致密性好的PEDOT:PSS薄膜。具體優(yōu)選的,將所述PEDOT:PSS去除溶劑的方法為:在150℃的加熱臺上加熱30分鐘。
更進一步地,本發(fā)明實施例在加熱的條件下,將所述PEDOT:PSS薄膜進行氫鹵酸滲透處理,使得所述PEDOT:PSS相分離,從而形成激子傳輸通道,提高電導率。其中,所述氫鹵酸為HI溶液、HF溶液、HBr溶液中的至少一種,更優(yōu)選為HI溶液。
具體的,進行氫鹵酸滲透處理的方法優(yōu)選為,將沉積有所述PEDOT:PSS薄膜的透明基板置于熱臺上,將所述氫鹵酸滴加并鋪滿整個PEDOT:PSS薄膜表面。在此條件下,一方面,可以加速質(zhì)子(H+)、鹵素離子(X-)與PEDOT:PSS相互作用,使得PEDOT:PSS充分相分離。另一方面,加熱有助于所述氫氟酸的揮發(fā)。優(yōu)選的,所述加熱的溫度為80-150℃。若所述加熱溫度過高,所述氫氟酸如HI揮發(fā)較快,不利于PEDOT:PSS充分相分離;若所述溫度過低,質(zhì)子(H+)、鹵素離子(X-)與PEDOT:PSS相互作用較慢,也不利于PEDOT:PSS相分離。
作為另一個優(yōu)選實施例,所述氫鹵酸的濃度為1-20mol/L。當所述氫鹵酸的濃度低于1mol/L時,質(zhì)子(H+)和鹵素離子(X-)對PEDOT:PSS的滲入不充分,PEDOT:PSS相分離不完全,導致所述PEDOT:PSS電導率提高較??;隨著所述氫鹵酸濃度的增加,質(zhì)子(H+)和鹵素離子(X-)對PEDOT:PSS的滲入越來越充分,所述PEDOT:PSS可以很好的相分離;但是,當所述氫鹵酸的濃度高于20mol/L時,由于其非半導體特性會阻礙激子注入到空穴傳輸層3中,不能顯著提高器件效率。因此,當所述氫鹵酸的濃度為1-20mol/L時,所述PEDOT:PSS充分相分離的同時,不會有過剩的氫鹵酸殘留影響激子注入。進一步優(yōu)選的,所述氫鹵酸的濃度為5-15mol/L。
上述步驟S03中,在所述陽極上依次沉積空穴傳輸層、量子點發(fā)光層、電子傳輸層和陰極,可以采用本領(lǐng)域常規(guī)方法實現(xiàn)。
具體的,待上述步驟S02得到的陽極片子冷卻后,在其上沉積量子點發(fā)光層,沉積所述量子點發(fā)光層的步驟不需加熱。接著,在所述量子點發(fā)光層上沉積電子傳輸層,沉積完成后于80-200℃條件下加熱10-30min。通過該方法,可在有效去除所述電子傳輸層中的溶劑的同時,形成致密性好的薄膜。更具體的,沉積完成后在150℃的加熱臺上加熱30分鐘。最后,將沉積完各功能層的片子置于蒸鍍倉中通過掩膜板熱蒸鍍一層金屬銀或者鋁作為陰極。
本發(fā)明實施例提供的QLED的制備方法,采用氫鹵酸處理的PEODT:PSS作為陽極材料,所述PEDOT:PSS經(jīng)過氫鹵酸處理后,由于質(zhì)子(H+)和鹵素離子(X-)滲入所述PEDOT:PSS中,使得PEDOT:PSS相分離、形成良好的激子傳輸通道,進而提高PEDOT:PSS的導電性。本發(fā)明所述陽極電導率的提高,有助于空穴的注入,從而提高與電子復合發(fā)光的幾率,進而提高其發(fā)光效率,增加QLED特別是藍光QLED的性能。此外,所述PEODT:PSS本身具有高透光性,有利于光的出射。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。