量子点发光二极管器件及其制备方法和显示面板

1.本技术涉及显示技术领域，特别是涉及一种量子点发光二极管器件及其制备方法和显示面板。


背景技术：

2.量子点发光二极管(qleds)具有自发射、光谱可调、色纯度高并且可用于柔性显示等优点，近些年受到了广泛的关注。自从首个qleds被报道以来，研究人员通过优化材料和器件结构使qleds的效率得到飞快的提升，但是其性能依然远低于已经商业化的有机发光二极管。因此，发展一种新的策略提高qleds性能是非常有必要的，使用两层或更多层的qleds通过连接层相连形成叠层的器件结构是一种行之有效的方法，因为叠层的qleds器件相对于单个qleds器件的电流效率、外量子效率可以实现成倍的提高，在较低的电流密度下便可以实现较高的亮度，这有利于提高qleds的使用寿命。并且，通过改变各个发光单元中发光层的组分，可以实现多种光色的发射。
3.近年来叠层qleds得到了一定的发展，器件效率相比单个qleds器件有了较大的提高，但同时也存在着一些问题限制了器件性能的进一步提高。连接层作为连接相邻发光单元的功能层对器件的性能有很大的影响，特别是，连接层中的载流子生成层其需要具备较好的光学透过性和载流子生成能力。载流子生成层的制备可以通过以下方式制得：(1)使用蒸镀薄层金属电极作为透明的载流子生成层，但金属的光学透过性较差；(2)溶液旋涂制备有机导电材料，但有机导电材料的载流子生成能力较差。因此，上述两种材料的载流子生成层均会阻碍叠层qleds器件性能的进一步提高。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种具有高效工作性能的量子点发光二极管器件。
5.上述实施例的量子点发光二极管器件包括依次层叠设置的衬底、阴极层、发光层和阳极层，其中发光层为多层，各发光层层叠设置且相邻发光层之间形成有银纳米线薄膜，其中银纳米线薄膜作为相邻发光层的中间连接层，其具有优良的导电性和透光性，可以显著增强连接层的载流子生成能力，从而有效提高量子点发光二极管器件的工作性能。
附图说明
6.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
7.图1为本技术一实施例中的量子点发光二极管器件的结构示意图；
8.图2为本技术另一实施例中的量子点发光二极管器件的结构示意图；
9.图3为本技术另一实施例中的量子点发光二极管器件的结构示意图；
10.图4为另一实施例中的量子点发光二极管器件的结构示意图；
11.图5为本技术一实施例中的量子点发光二极管器件制备方法的流程示意图。元件标号说明：
12.衬底：100；阴极层：101；发光层：102；阳极层：103；银纳米线薄膜：104；量子点发光层：1021；电子传输层：1022；空穴传输层：1023
具体实施方式
13.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容的理解更加透彻全面。
14.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
15.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
16.在附图中，为了清楚说明，可以夸大层和区域的尺寸。可以理解的是，当层或元件被称作“在”另一层或衬底“上”时，该层或元件可以直接在所述另一层或衬底上，或者也可以存在中间层。另外，还可以理解的是，当层被称作“在”两个层“之间”时，该层可以是所述两个层之间的唯一层，或者也可以存在一个或更多个中间层。另外，同样的附图标记始终表示同样的元件。
17.在下面的实施例中，当层、区域或元件被“连接”时，可以解释为所述层、区域或元件不仅被直接连接还通过置于其间的其他组成元件被连接。例如，当层、区域、元件等被描述为被连接或电连接时，所述层、区域、元件等不仅可以被直接连接或被直接电连接，还可以通过置于其间的另一层、区域、元件等被连接或被电连接。
18.在下文中，尽管可以使用诸如“第一”、“第二”等这样的术语来描述各种组件，但是这些组件不必须限于上面的术语。上面的术语仅用于将一个组件与另一组件区分开。还将理解的是，以单数形式使用的表达包含复数的表达，除非单数形式的表达在上下文中具有明显不同的含义。
19.当诸如
“……
中的至少一种(个)(者)”的表述位于一列元件(元素)之后时，修饰整列元件(元素)，而不是修饰该列中的个别元件(元素)。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。申请文件中使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任意组合和所有组合。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
20.图1为一实施例的量子点发光二极管器件结构示意图，如图1所示，该量子点发光
二极管器件包括依次层叠设置的衬底100、阴极层101、发光层102和阳极层103，其中发光层102包括多层，各发光层102层叠设置且相邻发光层102之间形成有银纳米线薄膜104。
21.可以理解，衬底100的具体材料不受特别的限制，本领域内任何已知的半导体衬底100材料均可，例如，玻璃、石英、塑料或者树脂等。在本发明的一些实施例中，衬底100的材料可以是玻璃、石英、塑料或者树脂。如此，采用上述材料的衬底100，可以具有平整表面的同时，还具有抗腐蚀性，并能为有机发光二极管器件提供支撑作用。根据本发明的实施例，衬底100的具体厚度也不受特别的限制，只要该厚度的衬底100足够支撑有机发光二极管器件即可，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。
22.阴极层101配置在衬底100上，用于将电子有效率的注入发光层102中。阴极层101可选用功函数较低的材料，其可减小电子注入的难度，并且还能够降低量子点发光二极管工作时产生的热量，从而提高器件寿命，其中，阴极层101可选用金属单质材料或者合金材料，在一个实施例中，阴极层101可为氧化铟锡(ito)材料。
23.发光层102配置在阴极层101上。其中，发光层102除了具有发光特性之外，还具有空穴传输与电子传输的特性。发光层102用于将电信号转变为光信号，本领域技术人员可根据有机发光二极管器件的具体使用要求选择发光层102的材料，例如，通过改变各发光层102的组分，可以实现多种光色的发射。在一个实施例中，可选用具备固态下有较强荧光、电子和空穴的传输性能好、热稳定性和化学稳定性佳且量子效率高等特性的材料。
24.其中，发光层102的数量包括多层，例如两层或两层以上，各发光层102层叠设置，可提高量子点发光二极管器件的电流效率、外量子效率，从而提高量子点发光二极管器件的工作性能，使得在较低的电流密度下便可以实现较高的亮度，有利于提高量子点发光二极管器件(qleds)的使用寿命。且相邻发光层102之间形成有银纳米线薄膜104，其具有优良的导电性和透光性，可以显著增强连接层的载流子生成能力，同时保持优异的光学透过性，解决了现有技术中载流子生成层导电性和光学透过性相矛盾的问题，是一种理想的连接层材料。
25.阳极层103配置在发光层102上，用于将空穴有效率的注入发光层102中，阳极层103可采用功函数较高的材料，以减小空穴注入的难度，例如可选择铝(al)材料。
26.本发明实施例的量子点发光二极管器件包括依次层叠设置的衬底100、阴极层101、发光层102和阳极层103，其中发光层102为多层，各发光层102层叠设置且相邻发光层102之间形成有银纳米线薄膜104，其中银纳米线薄膜104作为相邻发光层102的中间连接层，其具有优良的导电性和透光性，可以显著增强连接层的载流子生成能力，从而有效提高量子点发光二极管器件的工作性能。
27.在一个实施例中，发光层102可包括量子点发光层10211102。
28.其中，发光层102可采用合金硫化镉
‑
硫化锌(cds@zns)，厚度可为40nm。
29.在一个实施例中，发光层102还可包括电子传输层1022，形成在量子点发光层10211102靠近阴极层101的一侧，如图2所示。
30.电子传输层1022形成在阴极层101与量子点发光层10211102之间或者银纳米线与量子点发光层10211102之间，从而提高电子在量子点发光层10211102的注入速率，在一个实施例中，可选用氧化锌(zno)材料作为电子传输层1022，厚度可为50nm。
31.在一个实施例中，发光层102还可包括空穴传输层1023，形成在量子点发光层
10211102远离阴极层101的一侧。如图3所示。
32.可以理解，空穴传输层1023形成在量子点发光层10211102与银纳米线之间，从而提高空穴在量子点发光层10211102的注入速率。
33.在一个实施例中，发光层102还包括空穴注入层，形成在空穴传输层1023远离量子点发光层10211102的一侧。如图4所示。
34.可以理解，空穴注入层形成在空穴传输层1023与银纳米线薄膜104之间，用于降低从阳极层103注入空穴的势垒，使空穴能从阳极层103有效地注入到有机发光层102中，其中空穴注入层的材料应选择与阳极层103材料匹配的材料能级。
35.在一个实施例中，空穴注入层可采用pedot:pss化合物，其厚度可为30nm。其中pedot:pss化合物中还可加入异丙醇，从而提高pedot：pss在空穴传输层1023上的浸润性。
36.本发明实施例还提供一种量子点发光二极管器件制备方法，包括步骤s110至步骤s140。
37.步骤s110，提供衬底100。
38.可以理解，衬底100的具体材料不受特别的限制，本领域内任何已知的半导体衬底100材料均可，例如，玻璃、石英、塑料或者树脂等。在本发明的一些实施例中，衬底100的材料可以是玻璃、石英、塑料或者树脂。如此，采用上述材料的衬底100，可以具有平整表面的同时，还具有抗腐蚀性，并能为有机发光二极管器件提供支撑作用。根据本发明的实施例，衬底100的具体厚度也不受特别的限制，只要该厚度的衬底100足够支撑有机发光二极管器件即可，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。
39.步骤s120，在衬底100上沉积阴极层101。
40.可以理解，阴极层101配置在衬底100上，用于将电子有效率的注入发光层102中。阴极层101可选用功函数较低的材料，其可减小电子注入的难度，并且还能够降低量子点发光二极管工作时产生的热量，从而提高器件寿命，其中，阴极层101可选用金属单质材料或者合金材料。
41.步骤s130，采用旋涂工艺在阴极层101上制备多层发光层102，其中在当前发光层102制备完成且在下一发光层102制备开始前，在当前发光层102上旋涂银纳米线薄膜104，以使银纳米线薄膜104形成在相邻发光层102之间。
42.可以理解，发光层102配置在阴极层101上。其中，发光层102除了具有发光特性之外，还具有空穴传输与电子传输的特性。发光层102用于将电信号转变为光信号，本领域技术人员可根据有机发光二极管器件的具体使用要求选择发光层102的材料，例如，通过改变各发光层102的组分，可以实现多种光色的发射。在一个实施例中，可选用具备固态下有较强荧光、电子和空穴的传输性能好、热稳定性和化学稳定性佳且量子效率高等特性的材料。
43.其中，发光层102的数量包括多层，例如两层或两层以上，各发光层102层叠设置，可提高量子点发光二极管器件的电流效率、外量子效率，从而提高量子点发光二极管器件的工作性能，使得在较低的电流密度下便可以实现较高的亮度，有利于提高量子点发光二极管器件(qleds)的使用寿命。且相邻发光层102之间形成有银纳米线薄膜104，其具有优良的导电性和透光性，可以显著增强连接层的载流子生成能力，同时保持优异的光学透过性，解决了现有技术中载流子生成层导电性和光学透过性相矛盾的问题，是一种理想的连接层材料。
44.银纳米线薄膜104采用旋涂工艺制备，并以80℃退火10min，其厚度在2nm～20nm之间。
45.步骤s140，采用蒸镀工艺在最后制备完成的发光层102上沉积阳极层103。
46.阳极层103配置在发光层102上，用于将空穴有效率的注入发光层102中，阳极层103可采用功函数较高的材料，以减小空穴注入的难度，例如可选择铝(al)材料。
47.本发明实施例通过在衬底100上沉积阴极层101，然后采用旋涂工艺在阴极层101上制备多层发光层102，其中在当前发光层102制备完成且在下一发光层102制备开始前，在当前发光层102上旋涂银纳米线薄膜104，以使银纳米线薄膜104形成在相邻发光层102之间，最终采用蒸镀工艺在最后制备完成的发光层102上沉积阳极层103，从而得到工作性能较佳的量子点发光二极管器件，且由于作为中间连接层的银纳米线薄膜104采用旋涂工艺制备，不会对其他功能层材料造成破坏，克服了采用磁控溅射的方式制备透明导电的连接层(如ito/fto)从而容易破坏已有功能层材料的问题。
48.在一个实施例中，在阴极层101上制备多层发光层102包括在阴极层101上制备多层量子点发光层10211102。
49.在一个实施例中，在沉积阴极层101之后、制备各层量子点发光层10211102之前，方法还包括在各层量子点发光层10211102靠近阴极层101的一侧旋涂电子传输层1022。
50.可以理解，电子传输层1022形成在阴极层101与量子点发光层10211102之间或者银纳米线与量子点发光层10211102之间，从而提高电子在量子点发光层10211102的注入速率，在一个实施例中，可选用氧化锌(zno)材料作为电子传输层1022，厚度可为50nm。
51.具体的，首先，依次用清洗剂、去离子水、丙酮、异丙醇清洗沉积有氧化铟锡(ito)的衬底100；氮气将衬底100表面的液体吹干后紫外臭氧处理30分钟，以增加氧化锌(zno)在衬底100表面的浸润性；然后将基片传入充满氮气的手套箱中，采用旋涂工艺，在ito衬底100上沉积一层50nm的电子传输层1022zno，随后对基片进行热处理，温度为130℃，加热15min。
52.在一个实施例中，在制备各层量子点发光层10211102之后、在旋涂银纳米线薄膜104之前，方法还包括在各层量子点发光层10211102远离阴极层101的一侧旋涂空穴传输层1023。
53.可以理解，空穴传输层1023形成在量子点发光层10211102与银纳米线之间，从而提高空穴在量子点发光层10211102的注入速率。其中，空穴传输层1023采用旋涂工艺制备，其厚度为50nm，并80℃退火10min。
54.在一个实施例中，在旋涂空穴传输层1023后，方法还包括在空穴传输层1023远离量子点发光层10211102的一侧旋涂空穴注入层。
55.可以理解，空穴注入层形成在空穴传输层1023与银纳米线薄膜104之间，用于降低从阳极层103注入空穴的势垒，使空穴能从阳极层103有效地注入到有机发光层102中，其中空穴注入层的材料应选择与阳极层103材料匹配的材料能级。
56.在一个实施例中，空穴注入层可采用pedot:pss化合物，其厚度可为30nm。其中pedot:pss化合物中还可加入异丙醇，从而提高pedot：pss在空穴传输层1023上的浸润性。
57.应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤
的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，附图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
58.本发明实施例还提供一种显示面板，包括上述任一实施例的量子点发光二极管器件。
59.具体的，显示面板可包括多个像素单元，每个所述像素单元内设置至少一个上述实施例中的有机发光二极管器件。
60.显示面板还包括层叠设于二极管器件上的偏光片和/或触控层组。具体地，偏光片、触控层组通过粘结层层叠地设置于二极管器件的第一侧。需要指出，偏光片、触控层组的相对二极管器件的层叠顺序可根据具体情况而定，在此不作限定。
61.可以理解，偏光片、触控层组为本领域技术人员所习知，且不是本技术的重点，故不在此赘述其具体结构和原理。
62.基于同一发明构思，本技术实施例还提供一种显示装置(图未示)，该显示装置包括上述实施例中的显示面板。
63.可以理解的是，本技术实施例中的显示装置可以为qled显示装置、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、可穿戴设备、物联网设备等任何具有显示功能的产品或部件，本技术公开的实施例对此不作限制。
64.根据本文中所描述的本技术概念的实施方式的电子或电气装置和/或任何其它相关装置或部件(例如，包括显示面板和显示面板驱动器的显示装置，其中，显示面板驱动器还包括驱动控制器、栅极驱动器、伽马基准电压发生器、数据驱动器和发射驱动器)可利用任何适当的硬件、固件(例如专用集成电路)、软件或软件、固件和硬件的组合来实现。例如，这些装置的各种部件可形成在一个集成电路(ic)芯片上或形成在单独的ic芯片上。另外，这些装置的各种部件可实现在柔性印刷电路膜、带载封装(tcp)、印刷电路板(pcb)上或形成在一个衬底100上。另外，这些装置的各种部件可为在一个或更多个计算装置中在一个或更多个处理器上运行从而执行计算机程序指令以及与其它系统部件交互以执行本文中所描述的各种功能的进程或线程。计算机程序指令存储在存储器中，该存储器可使用标准存储装置(例如，如随机存取存储器(ram)实现在计算装置中。计算机程序指令也可存储在其它非暂时性计算机可读介质(例如，如cd
‑
rom、闪存驱动器等)中。而且，本领域技术人员应该认识到，各种计算装置的功能可组合或集成到单个计算装置中，或者特定计算装置的功能可分布在一个或更多个其它计算装置上，而不背离本技术概念的示例性实施方式的精神和范围。
65.虽然在文中已经特别描述了显示面板和包括显示面板的显示装置的示例性实施例，但是很多修改和变化对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，将理解的是，可除了如文中特别描述的那样以外地实施根据本技术的原理构成的显示面板和包括显示面板的显示装置。本技术还被限定在权利要求及其等同物中。
66.在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施
例或示例。
67.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
68.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。