本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種QLED器件及其制備方法。

背景技術(shù)：

以量子點(diǎn)材料作為發(fā)光層的量子點(diǎn)發(fā)光二極管(QLED)是目前新型LED研究的主要方向之一，具有光色純度高、發(fā)光量子效率高、發(fā)光顏色可調(diào)、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，并在照明以及平板顯示領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。表征QLED器件主要的參數(shù)之一是外量子效率，其影響因素主要有以下幾個(gè)：(1)電子、空穴的注入平衡；(2)電子、空穴的復(fù)合速度；(3)內(nèi)量子效率；(4)出光效率。其中，電子、空穴的注入平衡對(duì)于提高外量子效率以及延長其使用壽命較為關(guān)鍵，但現(xiàn)有的QLED器件，其電子、空穴的注入平衡仍有待提高，即現(xiàn)有的QLED器件載流子注入速率表現(xiàn)并不平衡。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種QLED器件及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有QLED器件的電子、空穴的注入平衡仍有待提高的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種QLED器件，其中，所述QLED器件為柱狀結(jié)構(gòu)，所述QLED器件從內(nèi)到外依次包括內(nèi)層電極、功能層和外層電極。

所述的QLED器件，其中，所述功能層從內(nèi)到外依次包括：電子傳輸層、量子點(diǎn)發(fā)光層、空穴傳輸層、空穴注入層。

所述的QLED器件，其中，所述功能層從內(nèi)到外依次包括：空穴注入層、空穴傳輸層、量子點(diǎn)發(fā)光層、電子傳輸層。

所述的QLED器件，其中，所述電子傳輸層的材料為ZnO、TiO₂、SnO、AlZnO、ZnSnO和InSnO中的一種或多種。

所述的QLED器件，其中，所述空穴注入層的材料為PEDOT: PSS、氧化鉬、氧化釩、氧化鎢和氧化鉻中的一種或多種。

所述的QLED器件，其中，所述空穴傳輸層的材料為 Poly-THX、TFB、PVK、CBP和TCTA中的一種或多種。

所述的QLED器件，其中，所述的量子點(diǎn)發(fā)光層中的量子點(diǎn)為二元相量子點(diǎn)、三元相量子點(diǎn)或四元相量子點(diǎn)；所述二元相量子點(diǎn)為CdS、CdSe、CdTe、InP、AgS、PbS、PbSe、HgS中的一種或幾種，所述三元相量子點(diǎn)為Zn_xCd_1-xS、Cu_xIn_1-xS、Zn_xCd_1-xSe、Zn_xSe_1-xS、Zn_xCd_1-xTe、PbSe_xS_1-x中的一種或幾種，所述四元相量子點(diǎn)為Zn_xCd_1-xS/ZnSe、Cu_xIn_1-xS/ZnS、Zn_xCd_1-xSe/ZnS、CuInSeS、Zn_xCd_1-xTe/ZnS、 PbSe_xS_1-x/ZnS中的一種或幾種。

一種如上所述的QLED器件的制備方法，其中，包括步驟：

A、先在襯底上沉積出柱狀的內(nèi)層電極；

B、然后在內(nèi)層電極表面沉積功能層；

C、最后在功能層表面沉積外層電極，然后進(jìn)行封裝得到QLED器件。

所述的QLED器件的制備方法，其中，所述步驟A具體包括：

A1、在襯底上移植多孔膜；

A2、在所述多孔膜上的孔道內(nèi)沉積柱狀的內(nèi)層電極；

A3、對(duì)所述多孔膜的孔道進(jìn)行擴(kuò)孔處理，使所述多孔膜的孔道孔徑變大。

所述的QLED器件的制備方法，其中，所述多孔膜為多孔陽極氧化鋁膜。

有益效果：本發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)層狀QLED器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)和優(yōu)化，形成柱狀結(jié)構(gòu)的QLED器件，通過柱狀結(jié)構(gòu)來平衡載流子注入速率，從而提高器件發(fā)光效率，同時(shí)柱狀結(jié)構(gòu)也可提高出器件出光率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種QLED器件較佳實(shí)施例的第一視角結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明一種QLED器件較佳實(shí)施例的第二視角結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明一種QLED器件的制備方法較佳實(shí)施例的流程圖。

圖4為本發(fā)明一種QLED器件具體實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明一種QLED器件具體實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明提供一種QLED器件及其制備方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。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。

本發(fā)明一種QLED器件較佳實(shí)施例，如圖1和圖2所示，所述QLED器件為柱狀結(jié)構(gòu)，所述QLED器件從內(nèi)到外依次包括內(nèi)層電極10、功能層11和外層電極12。

本發(fā)明是一種新型結(jié)構(gòu)的QLED器件，其改進(jìn)之處在于，將傳統(tǒng)層狀QLED器件結(jié)構(gòu)改進(jìn)為柱狀結(jié)構(gòu)，通過柱狀結(jié)構(gòu)來平衡載流子注入速率，以提高器件發(fā)光效率，另外柱狀結(jié)構(gòu)的QLED器件還可提高出器件出光率，整體上，本發(fā)明的QLED器件其外量子效率相對(duì)于層狀QLED器件，有較大提高，同時(shí)還能延長器件使用壽命。

本發(fā)明中，由于QLED器件為柱狀結(jié)構(gòu)，所以QLED器件各層均為柱狀結(jié)構(gòu)，且各層從內(nèi)到外依次環(huán)繞。

根據(jù)QLED器件結(jié)構(gòu)的不同，所述功能層11的結(jié)構(gòu)也有所不同。

具體地，所述功能層11從內(nèi)到外依次包括：電子傳輸層、量子點(diǎn)發(fā)光層、空穴傳輸層、空穴注入層，具有上述功能層11的QLED器件為正型QLED器件。另外還可根據(jù)需要增加電子注入層，即整體上所述功能層11從內(nèi)到外依次包括：電子注入層、電子傳輸層、量子點(diǎn)發(fā)光層、空穴傳輸層、空穴注入層。

另外，所述功能層11也可以是如下結(jié)構(gòu)：從內(nèi)到外依次包括空穴注入層、空穴傳輸層、量子點(diǎn)發(fā)光層、電子傳輸層，具有上述功能層11的QLED器件為反型QLED器件。另外還可根據(jù)需要增加電子注入層，即整體上所述功能層11從內(nèi)到外依次包括：空穴注入層、空穴傳輸層、量子點(diǎn)發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層。

具體地，所述電子傳輸層的材料優(yōu)選為ZnO、TiO₂、SnO、AlZnO、ZnSnO和InSnO中的一種或多種。所述ZnO優(yōu)選為n型ZnO，其具有高的電子傳輸性能。所述電子傳輸層的厚度優(yōu)選為10-100nm，其較佳的厚度為30-60nm，如40nm。

具體地，所述空穴注入層的材料優(yōu)選為PEDOT: PSS、氧化鉬、氧化釩、氧化鎢和氧化鉻中的一種或多種。所述空穴注入層的厚度優(yōu)選為10-150nm，如75nm。

具體地，所述空穴傳輸層的材料優(yōu)選為 Poly-THX、TFB、PVK、CBP和TCTA中的一種或多種。所述空穴傳輸層的厚度為1-150nm，優(yōu)選為40-50nm，如45nm。

具體地，所述的量子點(diǎn)發(fā)光層中的量子點(diǎn)為二元相量子點(diǎn)、三元相量子點(diǎn)或四元相量子點(diǎn)；所述二元相量子點(diǎn)為CdS、CdSe、CdTe、InP、AgS、PbS、PbSe、HgS中的一種或幾種，所述三元相量子點(diǎn)為Zn_xCd_1-xS、Cu_xIn_1-xS、Zn_xCd_1-xSe、Zn_xSe_1-xS、Zn_xCd_1-xTe、PbSe_xS_1-x中的一種或幾種，所述四元相量子點(diǎn)為Zn_xCd_1-xS/ZnSe、Cu_xIn_1-xS/ZnS、Zn_xCd_1-xSe/ZnS、CuInSeS、Zn_xCd_1-xTe/ZnS、 PbSe_xS_1-x/ZnS中的一種或幾種。所述量子點(diǎn)發(fā)光層的厚度優(yōu)選為10-100nm，如50nm。

具體地，所述電子注入層的材料為CsF，LiF或CsCO₃等化合物。所述電子注入層的厚度優(yōu)選為10-150nm，如50-80nm，如65nm。

所述內(nèi)層電極10優(yōu)選為金屬電極，例如所述內(nèi)層電極為Al、Ag、Au或其合金。

所述外層電極12優(yōu)選為ITO或IZO電極，或者其他透明電極。

本發(fā)明還提供一種如上所述的QLED器件的制備方法，如圖3所示，其包括步驟：

S1、先在襯底上沉積出柱狀的內(nèi)層電極；

S2、然后在內(nèi)層電極表面沉積功能層；

S3、最后在功能層表面沉積外層電極，然后進(jìn)行封裝得到QLED器件。

在所述步驟S1中，先在襯底上沉積出柱狀的內(nèi)層電極；所述襯底為玻璃襯底、柔性襯底或金屬襯底。在使用襯底之前，先對(duì)襯底進(jìn)行清洗，如按次序置于超純水、丙酮以及異丙醇中進(jìn)行超聲清洗。待超聲完成后將襯底用氮?dú)鈽尨蹈蓚溆谩?/p>

所述步驟S1具體包括：

S11、在襯底上移植多孔膜；

S12、在所述多孔膜上的孔道內(nèi)沉積柱狀的內(nèi)層電極；

S13、對(duì)所述多孔膜的孔道進(jìn)行擴(kuò)孔處理，使所述多孔膜的孔道孔徑變大。

即本發(fā)明是利用多孔膜的孔道先沉積柱狀的內(nèi)層電極；形成柱狀的內(nèi)層電極后，對(duì)相應(yīng)的孔道進(jìn)行擴(kuò)孔處理，從而使孔道變大，這樣孔道相對(duì)于之前沉積的內(nèi)層電極，孔徑變大，在孔道的內(nèi)側(cè)與內(nèi)層電極的外側(cè)之間具有一定的空隙，后續(xù)的功能層以及外層電極便有了沉積空間，順利完成各層的沉積。另外，本發(fā)明優(yōu)選為在每沉積完一層之后，便進(jìn)行擴(kuò)孔處理，擴(kuò)孔的孔徑（均指直徑）為下一層的厚度的2倍即可，例如沉積完內(nèi)層電極之后，假設(shè)要沉積電子傳輸層，那么沉積內(nèi)層電極便進(jìn)行擴(kuò)孔處理，擴(kuò)孔的孔徑為電子傳輸層厚度的2倍，這樣便可正好沉積出所需厚度的電子傳輸層，然后再進(jìn)行擴(kuò)孔處理，例如下一步沉積量子點(diǎn)發(fā)光層，那么擴(kuò)孔的孔徑為量子點(diǎn)發(fā)光層厚度的2倍，這樣便可正好沉積出所需厚度的量子點(diǎn)發(fā)光層，依次類推，每沉積完當(dāng)前層，便進(jìn)行擴(kuò)孔處理，擴(kuò)孔的孔徑為下一層厚度的2倍。

其中的多孔膜優(yōu)選為多孔陽極氧化鋁膜，在所述多孔陽極氧化鋁膜表面具有多個(gè)孔道，孔道的形狀優(yōu)選為柱狀，以便沉積出柱狀的內(nèi)層電極?？椎赖目讖絻?yōu)選為50~500nm、孔道的間距優(yōu)選為500~1500nm、孔道的孔深優(yōu)選為50~400nm。另外，所述多孔膜可以通過PMMA膜進(jìn)行移植，即先對(duì)襯底進(jìn)行清洗，然后在襯底上滴上去離子水，再將附有多孔膜的PMMA膜吸附在襯底表面，再用丙酮溶劑去除PMMA膜，這樣多孔膜便被移植到了襯底上。在沉積完內(nèi)層電極之后，可以用弱酸處理多孔膜表面，去除孔道外多余的電極材料。

其中的內(nèi)層電極為金屬電極，例如內(nèi)層電極為Al、Ag、Au或其合金。

在所述步驟S2中，制作出功能層，根據(jù)QLED結(jié)構(gòu)的不同，可在內(nèi)層電極表面從內(nèi)到外依次沉積電子傳輸層、量子點(diǎn)發(fā)光層、空穴傳輸層、空穴注入層；也可在內(nèi)層電極表面從內(nèi)到外依次沉積空穴注入層、空穴傳輸層、量子點(diǎn)發(fā)光層、電子傳輸層，另外還可增加電子注入層，那么在內(nèi)層電極表面從內(nèi)到外依次沉積電子注入層、電子傳輸層、量子點(diǎn)發(fā)光層、空穴傳輸層、空穴注入層，或者在內(nèi)層電極表面從內(nèi)到外依次包括：空穴注入層、空穴傳輸層、量子點(diǎn)發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層。

在所述步驟S3中，在沉積完的功能層表面沉積出外層電極，其中的外層電極為ITO或IZO電極，或者其他透明電極。

實(shí)施例一：正型QLED器件的制備

(1) 對(duì)玻璃襯底進(jìn)行清洗，按次序置于超純水、丙酮以及異丙醇中進(jìn)行超聲清洗。待超聲完成后將玻璃襯底用氮?dú)鈽尨蹈蓚溆谩?/p>

(2) 將多孔陽極氧化鋁(AAO)膜通過PMMA膜移植到玻璃襯底上，AAO膜孔道的孔徑（直徑）為200nm、孔道的間距為1000nm、孔道的孔深為200nm。

(3) 將玻璃襯底轉(zhuǎn)移至沉積室，將沉積室真空度抽吸下降到10^-6托或更低之后，在AAO膜孔道內(nèi)沉積出柱狀的金屬Al內(nèi)層電極20，如圖4所示。

(4) 對(duì)AAO膜表面用弱酸進(jìn)行處理，去除孔道外多余的金屬Al內(nèi)層電極20，并AAO膜對(duì)行擴(kuò)孔處理，使AAO膜孔道孔徑擴(kuò)大到300nm。具體來說，可以用CuCl₂或者FeCl₃浸泡10分鐘，以便去除多余的金屬Al內(nèi)層電極20，再使用質(zhì)量百分比為4%的稀磷酸溶液浸泡2小時(shí)，以對(duì)AAO膜對(duì)行擴(kuò)孔處理，使AAO膜孔道的孔徑擴(kuò)大到300nm，即孔徑擴(kuò)大了100nm，擴(kuò)充的空間為沉積下一層50nm厚的功能層。

(5) 然后進(jìn)行烘干處理（烘干溫度優(yōu)選為80℃，烘干時(shí)間優(yōu)選為1小時(shí)），處理后再次轉(zhuǎn)移進(jìn)沉積室，并將沉積室真空度抽吸下降到10^-6托或更低之后，在擴(kuò)大的孔道內(nèi)沉積一層50nm厚的ZnO電子傳輸層21，該ZnO電子傳輸層21會(huì)沉積在金屬Al內(nèi)層電極20表面。由于之前孔道的孔徑擴(kuò)大了100nm，所以此步驟沉積的ZnO電子傳輸層21的厚度正好為50nm。在沉積完ZnO電子傳輸層21之后，再進(jìn)行擴(kuò)孔處理，從而使孔道的孔徑擴(kuò)大，以便沉積下一層的功能層，例如下一層為CdSe/ZnS量子點(diǎn)發(fā)光層22，其厚度為40nm，那么需要將孔徑擴(kuò)大到380nm，即擴(kuò)大了80nm，為CdSe/ZnS量子點(diǎn)發(fā)光層22厚度的2倍即可。

(6) 重復(fù)進(jìn)行步驟(4)和(5)，依次沉積一層40nm的CdSe/ZnS量子點(diǎn)發(fā)光層22，一層50nm的TFB空穴傳輸層23，一層50nm的PEDOT空穴注入層24以及一層80nm的ITO外層電極25。另外需說明的是，每次沉積完一層功能層之后，需要進(jìn)行擴(kuò)孔處理，以便沉積后續(xù)功能層，擴(kuò)大的孔徑為下一功能層厚度的2倍即可。

(7) 最后對(duì)器件進(jìn)行封裝。

實(shí)施例二：正型QLED器件的制備

(1) 對(duì)玻璃襯底進(jìn)行清洗，按次序置于超純水、丙酮以及異丙醇中進(jìn)行超聲清洗。待超聲完成后將玻璃襯底用氮?dú)鈽尨蹈蓚溆谩?/p>

(2) 將多孔陽極氧化鋁(AAO)膜通過PMMA膜移植到玻璃襯底上，AAO膜孔道的孔徑（直徑）為200nm、孔道的間距為1000nm、孔道的孔深為200nm。

(3) 將襯底轉(zhuǎn)移至沉積室，將沉積室真空度抽吸下降到10^-6托或更低之后，在AAO膜孔道內(nèi)沉積出柱狀的ITO內(nèi)層電極30，如圖5所示。

(4) 對(duì)AAO膜表面用進(jìn)行處理，去除孔道外多余的ITO內(nèi)層電極30，并AAO膜對(duì)行擴(kuò)孔處理，使用AAO膜孔道孔徑擴(kuò)大到300nm。具體來說，可以用CuCl₂或者FeCl₃浸泡10分鐘，以便去除多余的ITO內(nèi)層電極30，再使用質(zhì)量百分比為4%的稀磷酸溶液浸泡2小時(shí)，以對(duì)AAO膜對(duì)行擴(kuò)孔處理，使AAO膜孔道的孔徑擴(kuò)大到300nm，即孔徑擴(kuò)大了100nm，擴(kuò)充的空間為沉積下一層50nm厚的功能層。

(5) 然后進(jìn)行烘干處理（烘干溫度優(yōu)選為80℃，烘干時(shí)間優(yōu)選為1小時(shí)），處理后的再次轉(zhuǎn)移進(jìn)沉積室，并將沉積室真空度抽吸下降到10^-6托或更低之后，在擴(kuò)大的孔道內(nèi)沉積一層50nm的PEDOT空穴注入層31，該P(yáng)EDOT空穴注入層31會(huì)沉積在TO內(nèi)層電極30表面，由于之前孔道的孔徑擴(kuò)大了100nm，所以此步驟沉積的PEDOT空穴注入層31的厚度正好為50nm。在沉積完P(guān)EDOT空穴注入層31之后，再進(jìn)行擴(kuò)孔處理，從而使孔道的孔徑擴(kuò)大，以便沉積下一層的功能層，例如下一層為TFB空穴傳輸層32，其厚度為50nm，那么需要將孔徑擴(kuò)大到400nm，即擴(kuò)大了100nm，為TFB空穴傳輸層32厚度的2倍即可。

(6) 重復(fù)進(jìn)行步驟(4)和(5)，依次沉積一層50nm的TFB空穴傳輸層32，一層40nm的CdSe/ZnS量子點(diǎn)發(fā)光層33，一層50nm的ZnO電子傳輸層34以及一層80nm的Al外層電極35。另外需說明的是，每次沉積完一層功能層之后，需要進(jìn)行擴(kuò)孔處理，以便沉積后續(xù)功能層，擴(kuò)大的孔徑為下一功能層厚度的2倍即可。

(7) 最后對(duì)器件進(jìn)行封裝。

綜上所述，本發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)層狀QLED器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)改進(jìn)和優(yōu)化，形成柱狀結(jié)構(gòu)的QLED器件，通過柱狀結(jié)構(gòu)來平衡載流子注入速率，從而提高器件發(fā)光效率，同時(shí)柱狀結(jié)構(gòu)也可提高出器件出光率。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。