一种qled器件及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于显示技术领域，尤其涉及一种QLED器件及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 量子点具有发光峰窄、量子产额高等优点，加上可利用印刷工艺制备，所以基于量 子点的发光二极管（即量子点发光二极管:QLED)近来受到人们的普遍关注，其器件性能指 标也发展迅速。
[0003] 为了提高电子的注入效率，通常在QLED器件的阴极和量子点发光层之间设置电子 传输层。现有的电子传输材料，均能在一定程度上提高电子的注入效率，从而提高电子迀移 率。特别是纳米氧化锌，作为QLED器件中普遍采用的电子传输材料，其导带能级有利于电子 从阴极到量子点的注入，而其较深的价带能级又可起到有效阻挡空穴的作用。然而，现有的 电子传输材料如纳米氧化锌的光电特性相对不足，因此，如何进一步提高电子传输材料如 纳米氧化锌的光电特性、从而提高QLED器件的发光效率是目前研究的一个重点。
[0004] 目前，溶液加工制备电子传输层时，电子传输材料如纳米氧化锌的制备一般采用 低温的溶胶-凝胶方法，由此得到的纳米材料如纳米氧化锌，其结晶度较低，存在大量的结 构缺陷如空位、位错等，这些结构缺陷成为激子的无辐射复合中心，从而降低器件的传输性 和透光性，影响QLED的发光效率。另外，现有的电子传输材料如纳米氧化锌的导带能级还不 够低，所以其注入效率特别是在蓝光器件中的注入效率不是非常有效。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种QLED器件的制备方法，旨在解决现有低温溶胶-凝胶 方法的制备的电子传输材料特别是纳米氧化锌由于结晶度较低、结构缺陷较多、导致电子 传输层的传输性和透光性受限的问题。
[0006] 本发明的另一目的在于提供一种由上述方法制备的QLED器件。
[0007] 本发明是这样实现的，一种QLED器件的制备方法，包括以下步骤：
[0008] 提供一衬底，在所述衬底上形成底电极；
[0009] 在所述底电极上沉积电子传输材料，对所述电子传输材料进行RTP处理，得到电子 传输层；
[0010] 在所述电子传输层上沉积界面修饰材料形成界面修饰层，且所述界面修饰材料为 具有永久偶极矩的材料；
[0011] 在所述界面修饰层上依次沉积量子点发光层和顶电极。
[0012] 以及，一种QLED器件，所述QLED器件按照上述方法制备获得，包括依次设置的衬 底、底电极、电子传输层、界面修饰层、量子点发光层和顶电极。
[0013] 本发明提供的QLED器件的制备方法，通过将所述QLED器件中电子传输材料如纳米 氧化锌进行RTP处理从而提高其结晶度，减少所述电子传输材的结构缺陷，进而改善所述电 子传输层的传输性和透光性。且本发明采用RTP方法制备致密的电子传输层薄膜，相比传统 的热处理方法能耗低、时间短，也更适合于低成本大规模的印刷显示技术。另外，通过在所 述电子传输层和所述量子点发光层的界面引入具有永久偶极矩的界面修饰层，一方面，所 述界面修饰层的设置，可以提高所述电子传输层的表面电势，从而改善电子的注入水平;另 一方面，由于传统的电子传输材料的表面缺陷较多，而采用RTP处理进行表面缺陷改善的能 力毕竟有限，因此，通过在所述电子传输层上引入所述界面修饰层进行表面修饰，可以起到 钝化所述电子传输材料表面缺陷的作用，从而减少表面缺陷对激子的淬灭和此处载流子的 复合，进而有效地提高所述QLED器件的发光效率。本发明在采用RTP处理制备所述电子传输 层的基础上，在所述电子传输层上时引入界面修饰层，可以有效地提高所述QLED器件的整 体性能。
[0014] 本发明提供的所述QLED器件，其电子传输层通过RTP处理工艺制备而成，同时在所 述电子传输层和所述量子点发光层的界面设置有具有永久偶极矩的界面修饰层。一方面， 本发明所述电子传输层材料的结晶度提高，能够增加载流子迀移率，改善QLED器件的传输 性能和透光性；另一方面，电子传输层/界面修饰层的双层结构，能够进一步改善电子传输 材料的电子传输能力、透光率以及界面能级结构，进而改善QLED器件的发光性能，尤其是蓝 光器件的发光性能。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明实施例提供的QLED器件结构示意图；
[0016] 图2是本发明实施例提供的具有空穴传输层的QLED器件结构示意图；
[0017] 图3是本发明实施例3提供的引入界面修饰层后的电子传输层的表面电势图；
[0018] 图4是本发明对比例2提供的未引入界面修饰层的电子传输层的表面电势图。
【具体实施方式】
[0019] 为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合 实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本发明，并不用于限定本发明。
[0020] 本发明实施例提供了一种QLED器件的制备方法，包括以下步骤：
[0021] S01.提供一衬底，在所述衬底上形成底电极；
[0022] S02.在所述底电极上沉积电子传输材料，对所述电子传输材料进行RTP处理，得到 电子传输层；
[0023] S03.在所述电子传输层上沉积界面修饰材料形成界面修饰层，且所述界面修饰材 料为具有永久偶极矩的材料；
[0024] S04.在所述界面修饰层上依次沉积量子点发光层和顶电极。
[0025] 具体的，上述步骤S01中，所述衬底的选择不受限制，可以选择柔性衬底，也可以选 择硬质衬底，如玻璃衬底。在所述衬底上形成底电极的方法可以采用本领域常规方法实现， 如真空蒸镀。
[0026] 上述步骤S02中，有别于常规的电子传输层的制备，本发明实施例在所述述底电极 上沉积电子传输材料后，对所述电子传输材料进行RTP处理(快速热处理）。具体的，所述RTP 处理为一种升温速度非常快、退火温度较高、且保温时间很短的热处理方式，通过该方法制 备所述电子传输层，不仅不会对已经沉积好的其他层结构造及其性能成破坏；而且通过所 述RTP处理，可以提高所述电子传输材料的结晶度，减少所述电子传输材的表面结构缺陷， 从而获得高迀移率、高透光性的致密电子传输层，提高所述QLED器件的光输出效率。作为优 选实施例，所述RTP处理的方法为:在5-10s内将温度升至退火温度，然后进行保温处理，且 保温时间<3min，具体的，所述保温时间可以为2〇 8、3〇8、4〇8、5〇8等;更优选的，所述保温处 理的时间为20-30S。此处，应当理解，所述退火温度不同于传统热处理的加热温度（同种材 料进行加热处理的温度相对较低，而退火温度较高），其可以根据各电子传输材料的性质进 行设定，可以高达300-500°C，例如，当所述电子传输材料选用纳米氧化锌时，所述退火温度 可选为300°C(为了避免对其它层结构造成损坏，传统热处理制备纳米氧化锌电子传输层时 的加热温度一般为150°C)。进一步的，所述RTP处理的升温速率以低于100°C/s的速度为宜。 此外，本发明实施例中，所述RTP处理的氛围包括真空氛围、氮气氛围、空气氛围、氧气氛围 和氢气氛围等，更优选为空气氛围。
[0027]本发明实施例中，米用所述RTP处理制备所述电子传输层的电子传输材料包括金 属氧化物、掺杂金属氧化物、2-6族半导体材料、3-5族半导体材料、1-3-6族半导体材料中的 一种。具体的，所述金属氧化物包括但不限于氧化锌、氧化钛;所述掺杂金属氧化物中的金 属氧化物包括但不限于氧化锌、氧化钛，掺杂元素包括但不限于铝、镁、铟、镓中的至少一 种;所述2-6半导体族材料包括但不限于ZnS、ZnSe、CdS;所述3-5半导体族材料包括但不限 于InP、GaP;所述1-3-6族半导体材料包括但不限于CuInS、CuGaS。作为最佳实施例，所述电 子传输材料为纳米氧化锌。对沉积后的纳米氧化锌进行所述RTP处理，可以更有效地提高其 结晶度，减少表面结构缺陷对所述电子传输层的传输性和透光性带来的影响，从而使得得 到的纳米氧化锌电子传输层具有更好的性能。
[0028] 上述步骤S03中，在对所述电子传输材料进行所述RTP处理后，还包括在所述电子 传输层上沉积具有永久偶极矩的界面修饰材料形成界面修饰层。一方面，所述界面修饰材 料由于具有永久偶极矩，可以提高所述电子传输层的表面电势。而表面电势作为所述QLED 的内建电场，增加的表面电势可以提高电子在内建电场中的作用力，从而加速传输，而空穴 在这里却受到电场作用被阻止，由此达到改善电子注入水平、同时阻止空穴传输的目的。另 一方面，在所述电子传输层上引入所述界面修饰层进行表面修饰，可以起到钝化所述电子 传输材料表面缺陷的作用，从而减少表面缺陷对激子的淬灭和此处载流子的复合，进而有 效地提高所述QLED器件的发光效率。作为优选实施例，所述界面修饰材料为PFN(聚[9，9-二 (3'-(N，N-二甲基氨基)丙基)-2,7_ 芴]-2,7-(9,9-二辛基芴））])、PEG(聚乙二醇）、PEIE(聚 乙氧基乙烯亚胺）、CPE(共辄聚合电解质）、PE0(聚氧化乙烯）中的至少一种。
[0029]上述步骤S04中，在所述界面修饰层上依次沉积量子点发光层的方式没有严格限 定，可以采用溶液加工方式实现，如喷墨印刷。所述量子点发光层的材料也可选用本领域常 规的量子点材料。在所述量子点发光层上沉积所述顶电极的方式步骤限