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QLED及其制備方法與流程

文檔序號:12479146閱讀:473來源:國知局

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



背景技術(shù):

半導(dǎo)體量子點具有尺寸可調(diào)諧的光電子性質(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(biāo)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。

量子點具有很大的比表面積,在合成過程中容易造成大量的表面缺陷,包括懸掛鍵、元素空位等。在量子點發(fā)光過程中,來自于正負極的電子空穴移動到量子點表面時,由于量子點表面大量的缺陷會使得電子空穴被捕獲,限制了其復(fù)合發(fā)光,降低發(fā)光效率。因此,鈍化、減少量子點表面的缺陷對提高其發(fā)光效率有著重要的作用。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的在于提供一種QLED及其制備方法,旨在解決現(xiàn)有QLED中,量子點表面缺陷導(dǎo)致QLED器件發(fā)光效率低的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的,一種QLED,包括依次設(shè)置的襯底、陽極、空穴傳輸層、鈍化量子點發(fā)光層、電子傳輸層和陰極,其中,所述鈍化量子點發(fā)光層由鈍化量子點制成,所述鈍化量子點為采用碘進行表面鈍化處理后的量子點。

以及,一種QLED的制備方法,包括以下步驟:

提供圖案化陽極基板和I2醇溶液;

在所述圖案化陽極基板上制備空穴傳輸層;

在所述空穴傳輸層上沉積量子點發(fā)光薄膜;

加熱條件下,在所述量子點發(fā)光薄膜上沉積所述I2醇溶液,蒸干后得到鈍化量子點發(fā)光層;

在所述鈍化量子點發(fā)光層上依次沉積電子傳輸層和陰極。

本發(fā)明提供的QLED,采用碘對量子點進行表面鈍化處理,所述碘可以取代量子點表面的懸掛鍵或者補充其空位,從而鈍化量子點表面缺陷。由此得到的鈍化量子點發(fā)光層可以減少表面缺陷,進而減少對電子空穴的捕獲,從而增加有效復(fù)合效率,提高QLED器件效率。

本發(fā)明提供的QLED的制備方法,在量子點薄膜表面沉積一層I2醇溶液作為鈍化層,通過加熱處理,使得I-可以取代其表面懸掛鍵或者補充其空位,從而達到鈍化量子點表面缺陷的目的,進而減少對電子空穴的捕獲,從而增加有效復(fù)合效率,提高QLED器件效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的QLED的結(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(dāng)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,包括依次設(shè)置的襯底1、陽極2、空穴傳輸層3、鈍化量子點發(fā)光層4、電子傳輸層5和陰極6,其中,所述鈍化量子點發(fā)光層4由鈍化量子點制成,所述鈍化量子點為采用碘進行表面鈍化處理后的量子點。

具體的,本發(fā)明實施例中,所述鈍化量子點發(fā)光層4由鈍化量子點制成,所述鈍化量子點為采用碘進行表面鈍化處理后的量子點。通過碘對量子點進行表面鈍化,可以取代量子點表面的懸掛鍵或者補充其空位,從而減少對電子空穴的捕獲,增加有效復(fù)合效率,提高QLED器件效率。進一步,所述鈍化量子點發(fā)光層4的厚度為30-50nm。

優(yōu)選的,為了提高載流子的注入效率,所述QLED還包括空穴注入層(圖中未標(biāo)示)、電子注入層(圖中未標(biāo)示)中的至少一層。

上述實施例中,所述基板1的選擇沒有嚴(yán)格限制,可以采用硬質(zhì)基板,如玻璃基板,也可以采用柔性基板。

所述陽極2可以為ITO,當(dāng)然,不限于此。

所述空穴傳輸層3的空穴傳輸材料可以采用常規(guī)空穴傳輸材料,包括但不限于PEDOT:PSS,所述空穴傳輸層3的厚度為30-50nm。

所述量子點發(fā)光層4中被碘鈍化前的量子點可以采用常規(guī)的量子點。

所述電子傳輸層5的電子傳輸材料可以采用常規(guī)的電子傳輸材料,包括但不限于n型氧化鋅。所述電子傳輸層5的厚度為10-100nm。

所述陰極6可以采用常規(guī)的陰極材料制備,包括金屬銀或金屬鋁。所述陰極6的厚度為60-120nm,更優(yōu)選為100nm。

本發(fā)明實施例提供的QLED,采用碘對量子點進行表面鈍化處理,所述碘可以取代量子點表面的懸掛鍵或者補充其空位,從而鈍化量子點表面缺陷。由此得到的鈍化量子點發(fā)光層可以減少表面缺陷,進而減少對電子空穴的捕獲,從而增加有效復(fù)合效率,提高QLED器件效率。

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.提供圖案化陽極基板和I2醇溶液;

S02.在所述圖案化陽極基板上制備空穴傳輸層;

S03.在所述空穴傳輸層上沉積量子點發(fā)光薄膜;

S04.加熱條件下,在所述量子點發(fā)光薄膜上沉積所述I2醇溶液,蒸干后得到鈍化量子點發(fā)光層;

S05.在所述鈍化量子點發(fā)光層上依次沉積電子傳輸層和陰極。

具體的,上述步驟S01中,所述圖案化陽極基板可以通過在基板上沉積陽極,然后圖案化獲得。優(yōu)選的,為了提高附著力,還包括對所述圖案化陽極基板進行清潔處理,所述清潔處理的方法為:將所述陽極基板按次序分別置于丙酮、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,具體可為15min,待超聲清洗完成后,將所述陽極基板放置于潔凈烘箱內(nèi)烘干備用。

所述I2醇溶液為碘分子的醇溶液,優(yōu)選的,所述I2醇溶液中I2濃度為4-20mg/ml,從而充分鈍化量子點表面的缺陷。若所述I2醇溶液中I2濃度過低,其對量子點表面的鈍化不完全,仍然有部分未被鈍化的缺陷會成為復(fù)合中心淬滅電子空穴對;若所述I2醇溶液中I2濃度過高,由于I2分子層的半導(dǎo)體特性,會降低電子傳輸能力。

上述步驟S02中,在所述圖案化陽極基板上制備空穴傳輸層,可以采用溶液加工法實現(xiàn),包括但不限于旋涂。采用溶液加工法沉積空穴傳輸材料后,進行加熱處理,以去除溶劑,形成致密膜層。具體優(yōu)選的,將沉積有空穴傳輸材料的陽極基板置于150℃的加熱臺上加熱30分鐘,形成空穴傳輸層。

上述步驟S03中,在所述空穴傳輸層上沉積量子點發(fā)光薄膜,可以采用常規(guī)方法實現(xiàn),如采用溶液加工法實現(xiàn),包括但不限于旋涂。

上述步驟S04中,在加熱條件下沉積所述I2醇溶液,其中,所述加熱條件的加熱溫度優(yōu)選為60-150℃,該加熱溫度可以使得I-可以取代其表面懸掛鍵或者補充其空位,從而達到鈍化量子點表面缺陷的目的。若所述加熱溫度過低,所述I2醇溶液中的I2對量子點表面鈍化不完全,仍然有部分未被鈍化的缺陷會成為復(fù)合中心淬滅電子空穴對;若所述加熱溫度過高,會破壞量子點表面配體,使得量子點大量團聚,影響其穩(wěn)定性。

本發(fā)明實施例在所述量子點發(fā)光薄膜上沉積所述I2醇溶液采用溶液加工法實現(xiàn),包括但不限于旋涂。具體優(yōu)選的,將沉積有量子點發(fā)光薄膜的基片放置在100℃的熱臺上,滴上I2醇溶液,鋪滿整個量子點薄膜表面,待表面蒸干之后取下冷卻。

上述步驟S05中,在所述鈍化量子點發(fā)光層上依次沉積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,采用溶液加工法沉積電子傳輸材料,包括但不限于旋涂,然后進行加熱處理,以去除溶劑,形成致密膜層。具體優(yōu)選的,將沉積有電子傳輸材料的基片置于150℃的加熱臺上加熱30分鐘,形成電子傳輸層。

將沉積完各功能層的基片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。

進一步優(yōu)選的,本發(fā)明實施例還包括制備電子注入層、空穴注入層中的至少一層。具體的,在沉積所述空穴傳輸層前,在所述圖氧化ITO表面沉積一層空穴注入層;在沉積所述陰極之前,在所述電子傳輸層上沉積一層電子注入層。

本發(fā)明實施例提供的QLED的制備方法,在量子點薄膜表面沉積一層I2醇溶液作為鈍化層,通過加熱處理,使得I-可以取代其表面懸掛鍵或者補充其空位,從而達到鈍化量子點表面缺陷的目的,進而減少對電子空穴的捕獲,從而增加有效復(fù)合效率,提高QLED器件效率。

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)。

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