本發(fā)明屬于平板顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種QLED器件。

背景技術(shù)：

量子點(diǎn)發(fā)光二極管(QLED)近年來(lái)受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，主要是由于量子點(diǎn)具有色純度高、發(fā)光效率高等優(yōu)點(diǎn)，加上無(wú)機(jī)發(fā)光材料特有的水氧耐受性和穩(wěn)定性，使得QLED技術(shù)在顯示和照明領(lǐng)域的應(yīng)用具有非常大的前景。

QLED技術(shù)來(lái)源于有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)，最早的QLED器件只是把量子點(diǎn)(quantum dots)作為發(fā)光材料引入到OLED技術(shù)中。2011年無(wú)機(jī)納米氧化鋅作為電子傳輸材料引入到QLED器件中，氧化鋅更高的電子遷移率和穩(wěn)定性極大提高了QLED器件的效率和穩(wěn)定性，促使人們看到了QLED技術(shù)商業(yè)化應(yīng)用的可能。

目前QLED器件結(jié)構(gòu)中，空穴注入和傳輸材料還是以有機(jī)聚合物PEDOT和TFB、poly-TPD等為主。其中PEDOT自身含有PSS等酸性物質(zhì)，對(duì)透明電極和其他器件功能層都具有潛在破壞作用；而TFB和poly-TPD等有機(jī)聚合物空穴傳輸材料，由于對(duì)水氧敏感，以及能級(jí)位置(能級(jí)淺，靠近真空能級(jí))等原因，成為限制QLED器件效率和穩(wěn)定性進(jìn)一步提高的瓶頸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種QLED器件，旨在解決現(xiàn)有QLED器件中，空穴注入、傳輸材料多為有機(jī)物，或?qū)LED器件其他功能層有潛在破壞作用，或?qū)λ趺舾小⒛芗?jí)位置不佳，導(dǎo)致QLED器件效率和穩(wěn)定性差的問題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種QLED器件，包括依次設(shè)置的襯底、底電極、 空穴功能層、量子點(diǎn)發(fā)光層、電子功能層和頂電極，所述空穴功能層、所述電子功能層均由無(wú)機(jī)材料制成，且所述空穴功能層和/或所述電子功能層采用MOCVD法制備獲得，其中，所述空穴功能層包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層中的至少一層，所述電子功能層包括電子注入層、電子傳輸層、空穴阻擋層中的至少一層。

本發(fā)明提供的QLED器件，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

首先，所述空穴功能層、所述電子功能層均采用無(wú)機(jī)材料制備獲得，形成全無(wú)機(jī)QLED器件。所述無(wú)機(jī)材料可以避免對(duì)所述QLED器件各功能層造成破壞，同時(shí)，所述無(wú)機(jī)材料的抗水氧滲透性能較好、晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能夠提高所述QLED器件的整體穩(wěn)定性。此外，所述無(wú)機(jī)材料的能級(jí)深，能夠提高所述QLED器件的效率。

其次，本發(fā)明通過(guò)MOCVD法制備QLED器件中空穴功能層和/或電子功能層，可以減少無(wú)機(jī)材料的缺陷，改善無(wú)機(jī)材料的結(jié)晶度，使得到的無(wú)機(jī)材料的缺陷少、結(jié)晶度高，不僅提高了電子或者空穴的遷移率/傳輸能力，而且極大改善了QLED器件的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了QLED器件的使用壽命，提高了QLED器件的整體性能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的QLED器件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2a是本發(fā)明實(shí)施例提供的QLED器件不同組分條件下Al_xGa_1-xN的禁帶寬度示意圖；

圖2b是本發(fā)明實(shí)施例提供的QLED器件和不同組分條件下Al_xGa_1-xN的導(dǎo)帶能級(jí)示意圖。

具體實(shí)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(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)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、2a、2b，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種QLED器件，包括依次設(shè)置的襯底1、底電極2、空穴功能層3、量子點(diǎn)發(fā)光層4、電子功能層5和頂電極6，所述空穴功能層3、所述電子功能層5均由無(wú)機(jī)材料制成，且所述空穴功能層3和/或所述電子功能層5采用MOCVD法制備獲得，其中，所述空穴功能層3包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層中的至少一層，所述電子功能層5包括電子注入層、電子傳輸層、空穴阻擋層中的至少一層。

具體的，本發(fā)明實(shí)施例中，所述襯底1的選擇沒有明確限制，可以采用柔性襯底，也可以采用硬質(zhì)襯底，如玻璃襯底。所述底電極2、所述量子點(diǎn)發(fā)光層4、所述頂電極6均可以采用本領(lǐng)域的常規(guī)材料和厚度，本發(fā)明實(shí)施例沒有嚴(yán)格限定。

由于有機(jī)材料的遷移率低，采用有機(jī)材料制備傳輸層得到的QLED器件內(nèi)阻高，且有機(jī)材料對(duì)水氧敏感，影響了QLED器件的整體穩(wěn)定性。本發(fā)明實(shí)施例中，所述空穴功能層3、所述電子功能層5均由無(wú)機(jī)材料制成。采用無(wú)機(jī)材料制成的所述空穴功能層3、所述電子功能層5，可以避免對(duì)所述QLED器件其他各功能層造成破壞，同時(shí)，所述無(wú)機(jī)材料的抗水氧滲透性能較好、能級(jí)深，能夠提高所述QLED器件的效率和整體穩(wěn)定性。

QLED器件中，通常采用無(wú)機(jī)納米材料作為載流子傳輸層，而無(wú)機(jī)納米材料比表面大、缺陷多，一方面會(huì)引入大量的無(wú)輻射復(fù)合中心，降低QLED器件的發(fā)光效率；另一方面這些缺陷位置都是引起QLED器件衰減的地方，減少了QLED器件的使用壽命。有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例所述空穴功能層3采用MOCVD法制備獲得；和/或所述電子功能層5采用MOCVD法制備獲得，或者所述電子功能層5采用無(wú)機(jī)納米氧化鋅。通過(guò)所述MOCVD法制備QLED器件中空穴功能層3和/或所述電子功能層5，可以減少無(wú)機(jī)材料的缺陷，改善無(wú)機(jī)材料的結(jié)晶度，使得到的無(wú)機(jī)材料的缺陷少、結(jié)晶度高，不僅提高了載流子(電 子、空穴)的遷移率/傳輸能力，而且極大改善了QLED器件的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了QLED器件的使用壽命，提高了QLED器件的整體性能。

具體的，本發(fā)明實(shí)施例中，所述空穴功能層3空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層中的至少一層。優(yōu)選的，所述空穴功能層3為p型In_xGa_1-xN、p型GaN:Mg、p型Al_xGa_1-xAs_yP_1-y、p型Al_xGa_1-xN中的至少一種形成的材料層，其中，所述x、y的取值范圍滿足：0≤x≤1，0≤y≤1。此處，應(yīng)當(dāng)理解，所述空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層可以采用各不相同的材料制成，當(dāng)然，所述空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層的兩層或三層可同為p型In_xGa_1-xN、p型GaN:Mg、p型Al_xGa_1-xAs_yP_1-y或p型Al_xGa_1-xN。本發(fā)明實(shí)施例可以通過(guò)調(diào)整所述p型In_xGa_1-xN、p型GaN:Mg、p型Al_xGa_1-xAs_yP_1-y或p型Al_xGa_1-xN的材料組份、摻雜濃度等來(lái)優(yōu)化空穴功能層3的遷移率和能級(jí)位置，最終使得針對(duì)不同紅綠藍(lán)發(fā)光量子點(diǎn)材料來(lái)說(shuō)，電子和空穴都具有最小的注入勢(shì)壘以及平衡的載流子注入。

當(dāng)然，值得注意的是，當(dāng)所述空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層的兩層或三層采用同類型材料時(shí)，并不表示各層完全一致。具體的，當(dāng)所述空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層中的兩層或三層同為p型In_xGa_1-xN時(shí)，各層x的取值范圍不同；當(dāng)所述空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層中的兩層或三層同為p型Al_xGa_1-xAs_yP_1-y時(shí)，各層x的取值范圍不同，各層y的取值范圍不同；當(dāng)所述空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層中的兩層或三層同為p型GaN:Mg時(shí)，各層Mg的摻雜濃度不同。當(dāng)所述空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層中的兩層或三層同為p型Al_xGa_1-xN時(shí)，各層x的取值范圍不同。

進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)所述MOCVD方法制備高遷移率、高穩(wěn)定性的p型In_xGa_1-xN、p型GaN:Mg、p型Al_xGa_1-xAs_yP_1-y或p型Al_xGa_1-xN，作為所述QLED器件的空穴功能層3，從而改善所述QLED器件的傳輸性能和穩(wěn)定性。

更進(jìn)一步，所述空穴功能層3的厚度D1優(yōu)選滿足：0＜D1≤1000nm。若所述空穴功能層3的厚度過(guò)高，則電阻較大，影響所述QLED的性能。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述電子功能層5包括電子注入層、電子傳輸層、空穴阻擋層中的至少一層。優(yōu)選的，所述電子功能層5為無(wú)機(jī)納米氧化鋅、n型GaN:Si/GaN雙層結(jié)構(gòu)、n型Al_xGa_1-xAs_yP_1-y、n型GaSb或n型Al_xGa_1-xN中的至少一種形成的材料層，其中，所述x、y的取值范圍滿足：0≤x≤1，0≤y≤1。此處，應(yīng)當(dāng)理解，所述電子注入層、電子傳輸層、空穴阻擋層可以采用各不相同的材料制成，當(dāng)然，所述電子注入層、電子傳輸層、空穴阻擋層的兩層或三層可同為n型GaN:Si/GaN雙層結(jié)構(gòu)、n型Al_xGa_1-xAs_yP_1-y或n型Al_xGa_1-xN。本發(fā)明實(shí)施例可以通過(guò)調(diào)整所述n型GaN:Si/GaN雙層結(jié)構(gòu)、n型Al_xGa_1-xAs_yP_1-y或n型Al_xGa_1-xN的材料組份、摻雜濃度等來(lái)優(yōu)化電子功能層5的遷移率和能級(jí)位置，最終使得針對(duì)不同紅綠藍(lán)發(fā)光量子點(diǎn)材料來(lái)說(shuō)，電子和空穴都具有最小的注入勢(shì)壘以及平衡的載流子注入。其中，圖2a、圖2b分別表示不同組份條件下Al_xGa_1-xN的禁帶寬度和導(dǎo)帶能級(jí)示意圖。

當(dāng)然，值得注意的是，當(dāng)所述電子注入層、電子傳輸層、空穴阻擋層的兩層或三層采用同類型材料時(shí)，并不表示各層完全一致。具體的，當(dāng)所述電子注入層、電子傳輸層、空穴阻擋層中的兩層或三層同為n型Al_xGa_1-xAs_yP_1-y時(shí)，各層x的取值范圍不同，各層y的取值范圍不同；當(dāng)所述電子注入層、電子傳輸層、空穴阻擋層中的兩層或三層同為n型GaN:Si/GaN雙層結(jié)構(gòu)時(shí)，各層Si的摻雜濃度不同；當(dāng)所述電子注入層、電子傳輸層、空穴阻擋層中的兩層或三層同為n型Al_xGa_1-xN時(shí)，各層x的取值范圍不同。

進(jìn)一步的，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)所述MOCVD方法制備無(wú)機(jī)納米氧化鋅、n型GaN:Si/GaN雙層結(jié)構(gòu)、n型Al_xGa_1-xAs_yP_1-y或n型GaSb，作為所述QLED器件的電子功能層5，從而改善電子的注入和傳輸能力，從而有效地提高了QLED器件的整體性能。

更進(jìn)一步，所述電子功能層5的厚度D1優(yōu)選滿足：0＜D2≤1000nm。若所述電子功能層5的厚度過(guò)高，則電阻較大，影響所述QLED的性能。

作為最佳實(shí)施例，所述空穴功能層3為p型In_xGa_1-xN、p型GaN:Mg、p 型Al_xGa_1-xAs_yP_1-y中的至少一種形成的材料層，所述電子功能層5為無(wú)機(jī)納米氧化鋅、n型GaN:Si/GaN雙層結(jié)構(gòu)、n型Al_xGa_1-xAs_yP_1-y、n型GaSb中的至少一種形成的材料層，其中，所述x、y的取值范圍滿足：0≤x≤1，0≤y≤1，且所述空穴功能層3和所述電子功能層5均采用MOCVD法制備獲得。

最佳實(shí)施例中，所述空穴功能層3和所述電子功能層5都由無(wú)機(jī)材料制成，且均采用MOCVD方法制備獲得。由此得到的所述空穴功能層3和所述電子功能層5結(jié)晶度高、缺陷少，極大改善了QLED器件的載流子注入和傳輸效率，提高了QLED器件的效率和器件穩(wěn)定性。

由于紅綠藍(lán)量子點(diǎn)發(fā)光材料中，不同的核殼結(jié)構(gòu)和材料組份以及發(fā)光峰位，具有不同的能級(jí)結(jié)構(gòu)。因此，除了遷移率之外，本發(fā)明實(shí)施例還可以根據(jù)選擇的量子點(diǎn)發(fā)光材料來(lái)針對(duì)性地調(diào)節(jié)載流子傳輸材料的能級(jí)位置，從而達(dá)到降低注入勢(shì)壘的目的。而高遷移率和優(yōu)化的界面能級(jí)會(huì)極大的改善QLED的傳輸能力，并通過(guò)平衡載流子的注入，提高QLED器件效率。

作為一個(gè)具體優(yōu)選實(shí)施例，提供了一種QLED器件，包括依次設(shè)置的襯底1、底電極2、空穴功能層3、量子點(diǎn)發(fā)光層4、電子功能層5和頂電極6，所述空穴功能層3、所述電子功能層5均由無(wú)機(jī)材料制成，且所述空穴功能層3和/或所述電子功能層5采用MOCVD法制備獲得，所述空穴功能層3包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層中的至少一層，所述電子功能層5包括電子注入層、電子傳輸層、空穴阻擋層中的至少一層，其中，所述量子點(diǎn)發(fā)光層4由紅色量子點(diǎn)CdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS、CdSe/ZnSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnSe/ZnS中的至少一種制成，更優(yōu)選為所述量子點(diǎn)發(fā)光層4由紅色量子點(diǎn)CdSe/ZnS制成，且所述空穴傳輸層為MOCVD法制備的In_0.8Ga_0.2N，所述電子傳輸層為無(wú)機(jī)納米氧化鋅。

作為一個(gè)具體優(yōu)選實(shí)施例，提供了一種QLED器件，包括依次設(shè)置的襯底1、底電極2、空穴功能層3、量子點(diǎn)發(fā)光層4、電子功能層5和頂電極6，所述空穴功能層3、所述電子功能層5均由無(wú)機(jī)材料制成，且所述空穴功能層3和/ 或所述電子功能層5采用MOCVD法制備獲得，所述空穴功能層3包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層中的至少一層，所述電子功能層5包括電子注入層、電子傳輸層、空穴阻擋層中的至少一層，其中，所述量子點(diǎn)發(fā)光層4由藍(lán)色量子點(diǎn)CdZnS/ZnS、ZnSe/ZnS、CdZnSe/ZnS中的至少一種制成，更優(yōu)選為所述量子點(diǎn)發(fā)光層4由藍(lán)色量子點(diǎn)CdZnS/ZnS制成，且所述空穴傳輸層為MOCVD法制備的In_0.2Al_0.8N，所述電子傳輸層為MOCVD法制備的Al_0.6Ga_0.4As_0.6P_0.4。

作為一個(gè)具體優(yōu)選實(shí)施例，提供了一種QLED器件，包括依次設(shè)置的襯底1、底電極2、空穴功能層3、量子點(diǎn)發(fā)光層4、電子功能層5和頂電極6，所述空穴功能層3、所述電子功能層5均由無(wú)機(jī)材料制成，且所述空穴功能層3和/或所述電子功能層5采用MOCVD法制備獲得，所述空穴功能層3包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層中的至少一層，所述電子功能層5包括電子注入層、電子傳輸層、空穴阻擋層中的至少一層，其中，所述量子點(diǎn)發(fā)光層4由綠色量子點(diǎn)CdSe/ZnSe/ZnS、CdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS、CdSe/CdS/ZnSe/ZnS中的至少一種制成，更優(yōu)選為所述量子點(diǎn)發(fā)光層4由綠色量子點(diǎn)CdSe/ZnSe/ZnS制成，且所述空穴傳輸層為MOCVD法制備的In_0.2Ga_0.8N，所述電子傳輸層為MOCVD法制備的In_0.1Ga_0.9As_0.8P_0.2。

本發(fā)明實(shí)施例提供的QLED器件，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

首先，所述空穴功能層、所述電子功能層均采用無(wú)機(jī)材料制備獲得，形成全無(wú)機(jī)QLED器件。所述無(wú)機(jī)材料可以避免對(duì)所述QLED器件各功能層造成破壞，同時(shí)，所述無(wú)機(jī)材料的抗水氧滲透性能較好、晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能夠提高所述QLED器件的整體穩(wěn)定性。此外，所述無(wú)機(jī)材料的能級(jí)深，能夠提高所述QLED器件的效率。

其次，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)MOCVD法制備QLED器件中空穴功能層和/或電子功能層，可以減少無(wú)機(jī)材料的缺陷，改善無(wú)機(jī)材料的結(jié)晶度，使得到的無(wú)機(jī)材料的缺陷少、結(jié)晶度高，不僅提高了電子或者空穴的遷移率/傳輸能力，而 且極大改善了QLED器件的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)了QLED器件的使用壽命，提高了QLED器件的整體性能。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。