本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種QLED的制備方法。

背景技術(shù)：

無(wú)機(jī)納米晶的量子點(diǎn)發(fā)光材料具有出射光顏色飽和、波長(zhǎng)可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)，而光致、電致發(fā)光量子產(chǎn)率高，適合制備高性能顯示器件。此外，從制備工藝角度看，量子點(diǎn)發(fā)光材料可以在非真空條件下采用旋涂、印刷、打印設(shè)備等溶液加工方式制備成膜。所以，以量子點(diǎn)薄膜制備的量子點(diǎn)發(fā)光二極管(QLED)成為下一代顯示技術(shù)的有力競(jìng)爭(zhēng)者。

通常的，QLED器件包括陽(yáng)極，空穴注入、傳輸層，發(fā)光層，電子傳輸、注入層和陰極。根據(jù)電極1和電極2的相對(duì)位置，即背電極和頂電極，QLED的結(jié)構(gòu)可以分為傳統(tǒng)和反型器件兩種。其中，空穴注入、傳輸層用于從外電路向發(fā)光層提供可遷移空穴，電子傳輸層用于提供可遷移電子。電子-空穴在量子點(diǎn)中形成激子，激子通過(guò)輻射復(fù)合輸出光子，進(jìn)而發(fā)光。

納米氧化鋅是QLED器件中普遍采用的電子傳輸、注入材料，其導(dǎo)帶能級(jí)有利于電子從陰極到量子點(diǎn)的注入，而其較深的價(jià)帶能級(jí)又可起到有效阻擋空穴的作用。但如何能進(jìn)一步提高納米氧化鋅的光電特性，從而提高QLED的器件效率也是目前研究的一個(gè)重點(diǎn)。氧化鋅納米晶(量子點(diǎn))的制備一般采用低溫的溶膠-凝膠方法。由于量子點(diǎn)超高的比表面積，量子點(diǎn)同樣會(huì)存在大量的表面缺陷態(tài)。這些缺陷一方面可以通過(guò)光學(xué)和元素分析的方法進(jìn)行表征，另一方面表面缺陷是有效的激子發(fā)光淬滅機(jī)制。此外，合成過(guò)程中殘留的有機(jī)物對(duì)界面之間的電學(xué)耦合有負(fù)面作用。電子傳輸、注入層的界面缺陷將直接影響QLED器件的發(fā)光性能及其穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種QLED的制備方法，以及按照該方法制備的QLED，旨在解決現(xiàn)有的QLED存在電子傳輸層界面缺陷，影響QLED器件的發(fā)光性能及其穩(wěn)定性的問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種QLED的制備方法，在電子傳輸層上沉積發(fā)光層之前，對(duì)所述電子傳輸層進(jìn)行表面處理，包括以下步驟：將所述電子傳輸層進(jìn)行氧氣等離子體預(yù)處理或臭氧處理、以及紫外燈輻射處理，其中，所述紫外燈輻射處理的光子能量大于電子傳輸材料的有效能帶隙。

以及，一種QLED，包括依次層疊設(shè)置的襯底、底電極、電子傳輸層、發(fā)光層、空穴傳輸層、空穴注入層和頂電極，所述電子傳輸層為上述方法進(jìn)行表面處理的電子傳輸層。

本發(fā)明提供的QLED的制備方法，通過(guò)對(duì)電子傳輸層表面進(jìn)行富氧氣氛并結(jié)合紫外光輻射的表面處理，有效去除電子傳輸材料如氧化鋅納米顆粒中部分缺陷態(tài)(如降低色心，比如氧空位濃度)，減少傳統(tǒng)電子傳輸層界面缺陷態(tài)，去除有機(jī)殘留雜質(zhì)，從而降低減少表面缺陷產(chǎn)生的激子發(fā)光淬滅效應(yīng)，提高QLED器件特別是紅、綠QLED器件的發(fā)光效率以及使用壽命。按本發(fā)明方法制備的QLED，具有較好的發(fā)光效率、器件穩(wěn)定性，較長(zhǎng)的使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的QLED的制備方法中，對(duì)電子傳輸層進(jìn)行表面處理的示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的QLED結(jié)構(gòu)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(wèn)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，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種QLED的制備方法，在電子傳輸層3上沉積發(fā)光層之前，對(duì)所述電子傳輸層3進(jìn)行表面處理，包括以下步驟：將所述電子傳輸層3進(jìn)行氧氣等離子體預(yù)處理或臭氧處理、以及紫外燈輻射處理，其中，所述紫外燈輻射處理的光子能量大于電子傳輸材料的有效能帶隙。

鑒于傳統(tǒng)的QLED中，電子傳輸材料存在部分缺陷態(tài)，進(jìn)而在電子傳輸層3和發(fā)光層之間形成界面缺陷，直接影響QLED器件的發(fā)光性能及其穩(wěn)定性。有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)對(duì)電子傳輸層3表面進(jìn)行富氧氣氛并結(jié)合紫外光輻射的表面處理，有效去除電子傳輸材料如氧化鋅納米顆粒中部分缺陷態(tài)(如降低色心，比如氧空位濃度)，減少傳統(tǒng)電子傳輸層3界面缺陷態(tài)(減少電子傳輸層3-發(fā)光層界面的缺陷濃度)，去除有機(jī)殘留雜質(zhì)，從而降低減少表面缺陷產(chǎn)生的激子發(fā)光淬滅效應(yīng)，進(jìn)而提高QLED器件的發(fā)光效率和壽命。

具體的，所述氧氣等離子體預(yù)處理或臭氧處理、結(jié)合紫外燈輻射處理，不僅可以減少表面缺陷的濃度，而且紫外輻射光可以大量激發(fā)自由電子，這些自由電子會(huì)填充能帶隙中的缺陷能態(tài)使其失活，降低淬滅效應(yīng)。此外，溶膠凝膠法合成的電子傳輸材料如納米氧化鋅膠體中通常含有有機(jī)物殘留，成膜后有機(jī)物殘留通常在電子傳輸層3上表面含有較高含量。通過(guò)氧氣等離子體預(yù)處理或臭氧處理與紫外光輻射可以有效去除電子傳輸層3表面的有機(jī)物殘留，提高電子傳輸層3和發(fā)光層之間的電學(xué)耦合。

但是值得注意的是，本發(fā)明實(shí)施例所述紫外燈輻射處理的光子能量大于電子傳輸材料的有效能帶隙，才能保證上述效果的實(shí)現(xiàn)，具體光子能量因電子傳輸材料而異。優(yōu)選的，所述紫外燈輻射處理的波長(zhǎng)≤300nm。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述表面處理可以通過(guò)多種方式實(shí)現(xiàn)。其中，當(dāng)采用氧氣等離子體預(yù)處理，需要提供真空環(huán)境來(lái)提高氧氣等離子體的純度，進(jìn)而達(dá)到較好的等離子體預(yù)處理效果。

作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述表面處理為真空條件下的氧氣等離子體預(yù)處理和紫外燈輻射處理，且所述氧氣等離子體預(yù)處理和紫外燈輻射處理同時(shí)進(jìn)行，處理時(shí)間30-300s，其中，所述氧氣等離子體預(yù)處理的濺射功率為25-250mw/cm²，氧氣流量為5-1000sccm；所述紫外燈輻射處理的功率密度≥100mw/cm²。

本發(fā)明實(shí)施例中，在所述電子傳輸層3表面進(jìn)行等離子化，所述氧氣等離子體預(yù)處理的濺射功率不宜過(guò)高或過(guò)低，若濺射功率過(guò)低，則不能有效實(shí)現(xiàn)等離子化，若濺射功率過(guò)高，則容易刻蝕電子傳輸材料，使其性能發(fā)生變化，造成電子傳輸材料的損壞。在上述濺射功率前提下，同樣的，所述氧氣流量不易過(guò)高或過(guò)低，若氧氣流量過(guò)低則等離子化的陽(yáng)離子濃度過(guò)低，表面處理效果有限；若氧氣流量過(guò)高，則氧氣得不到充分的等離子化，由于等離子化在電子傳輸層3表面直接發(fā)生，因此，未等離子化的部分氧仍然會(huì)以氧分子的形式存在電子傳輸層3表面，進(jìn)而影響表面處理效果。所述紫外燈輻射處理時(shí)，當(dāng)功率密度≥100mw/cm²時(shí)，所述電子傳輸層3才能吸收足夠的紫外能量，進(jìn)而激發(fā)大量的自由電子來(lái)填充帶隙中的缺陷能態(tài)，并使其失活。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述表面處理在設(shè)置有磁控管的預(yù)清洗設(shè)備中進(jìn)行。該設(shè)備有助于所述氧氣等離子體預(yù)處理和紫外燈輻射處理的同時(shí)進(jìn)行，提高了表面處理效率。

作為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述表面處理為真空條件下的氧氣等離子體預(yù)處理和紫外燈輻射處理，其中，所述氧氣等離子體預(yù)處理在設(shè)置有單獨(dú)氧離子發(fā)生裝置的表面處理設(shè)備中進(jìn)行，所述單獨(dú)氧離子發(fā)生裝置的通電線圈功率為10-200W，濺射功率為25-250mw/cm²，氧氣流量為5-200sccm，處理時(shí)間15-150s；所述紫外燈輻射處理的功率密度≥100mw/cm²。

本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)先將氧等離子化后再輸送到電子傳輸層3表面進(jìn)行氧氣等離子體預(yù)處理，其中，所述單獨(dú)氧離子發(fā)生裝置的通電線圈用于將氧等離子化，所述通電線圈的功率為10-200W，既能保證良好的等離子化效果，又能有效減少能耗。本發(fā)明實(shí)施例所述氧氣等離子體預(yù)處理的濺射功率可低于上述實(shí)施例的濺射功率，并獲得較好的等離子化效果。在上述濺射功率前提下，所述氧氣流量不易過(guò)高或過(guò)低，若氧氣流量過(guò)低則等離子化的陽(yáng)離子濃度過(guò)低，表面處理效果有限；若氧氣流量過(guò)高，即便進(jìn)行等離子化處理的行程相對(duì)較長(zhǎng)，但氧氣仍有可能得不到充分的等離子化，部分氧仍然會(huì)以氧分子的形式傳輸?shù)诫娮觽鬏攲?表面，進(jìn)而影響表面處理效果。所述紫外燈輻射處理時(shí)，當(dāng)功率密度≥100mw/cm²時(shí)，所述電子傳輸層3才能吸收足夠的紫外能量，進(jìn)而激發(fā)大量的自由電子來(lái)填充帶隙中的缺陷能態(tài)，并使其失活。

作為又一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，再不能滿足真空氛圍的條件下，所述表面處理為臭氧處理和紫外燈輻射處理。進(jìn)一步的，所述表面處理在紫外-臭氧發(fā)生裝置中進(jìn)行。優(yōu)選的，所述紫外-臭氧發(fā)生裝置的功率≥100W，由此，所述電子傳輸層3才能吸收足夠的紫外能量，進(jìn)而激發(fā)大量的自由電子來(lái)填充帶隙中的缺陷能態(tài)，并使其失活。

作為一個(gè)具體實(shí)施例，以100W的紫外臭氧發(fā)生裝置和氧化鋅電子傳輸層3為例，15min紫外-臭氧處理可以基本去除30nm厚的納米氧化鋅薄膜中波長(zhǎng)中心在520nm左右、半峰寬50nm上的缺陷光致發(fā)光(證明納米氧化鋅的缺陷濃度可以通過(guò)紫外-臭氧處理被大大降低)，從而提高光伏器件的轉(zhuǎn)換效率。

本發(fā)明實(shí)施例所述電子傳輸材料包括但不限于過(guò)渡族氧化物、II-VI族半導(dǎo)體、鈦酸鹽，所述過(guò)渡族氧化物包括氧化鋅、二氧化鈦、五氧化二鉭，其中，所述氧化鋅包括氧化鋅納米晶(包括球形納米晶(即量子點(diǎn))、納米棒)、非摻雜氧化鋅、非摻雜氧化鋅-有機(jī)納米復(fù)合物；所述鈦酸鹽包括鈦酸鉍、鈦酸鋇。

本發(fā)明實(shí)施例所述電子傳輸層3的制備方法包括溶液旋涂、打??；真空條件下的磁共濺射等。本發(fā)明實(shí)施例其他層結(jié)構(gòu)(包括襯底1、底電極2、發(fā)光層、空穴傳輸層、空穴注入層和頂電極)的制備，可以參照本領(lǐng)域常規(guī)方法實(shí)現(xiàn)。

以及，結(jié)合圖2，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種QLED，包括依次層疊設(shè)置的襯底1、底電極2、電子傳輸層3、發(fā)光層4、空穴傳輸層5、空穴注入層6和頂電極7，所述電子傳輸層7為上述方法進(jìn)行表面處理的電子傳輸層。

本發(fā)明實(shí)施例提供的QLED的制備方法，通過(guò)對(duì)電子傳輸層表面進(jìn)行富氧氣氛并結(jié)合紫外光輻射的表面處理，有效去除電子傳輸材料如氧化鋅納米顆粒中部分缺陷態(tài)(如降低色心，比如氧空位濃度)，減少傳統(tǒng)電子傳輸層界面缺陷態(tài)，去除有機(jī)殘留雜質(zhì)，從而降低減少表面缺陷產(chǎn)生的激子發(fā)光淬滅效應(yīng)，提高QLED器件特別是紅、綠QLED器件的發(fā)光效率以及使用壽命。按本發(fā)明實(shí)施例方法制備的QLED，具有較好的發(fā)光效率、器件穩(wěn)定性，較長(zhǎng)的使用壽命。

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)。