QLED及其制备方法与流程

文档序号:12479146阅读:425来源:国知局

本发明属于平板显示技术领域,尤其涉及一种QLED及其制备方法。



背景技术:

半导体量子点具有尺寸可调谐的光电子性质,被广泛应用于发光二极管、太阳能电池和生物荧光标记领域。经过二十多年的发展,量子点合成技术取得了显著的成绩,可以合成得到各种高质量的量子点纳米材料,其光致发光效率可以达到85%以上。由于量子点具有尺寸可调节的发光、发光线宽窄、光致发光效率高和热稳定性等特点,以量子点为发光层的量子点发光二极管(QLED)成为极具潜力的下一代显示和固态照明光源。量子点发光二极管因具备高亮度、低功耗、广色域、易加工等诸多优点,近年来在照明和显示领域获得了广泛的关注与研究。经过多年的发展,QLED技术获得了巨大的发展。从公开报道的文献资料来看,目前最高的红色和绿色QLED的外量子效率已经超过或者接近20%,表明红绿QLED的内量子效率实际上已经接近100%的极限。然而,作为高性能全彩显示不可或缺的蓝色QLED,目前不论是在电光转换效率、还是在使用寿命上,都远低于红绿QLED,从而限制了QLED在全彩显示方面的应用。

量子点具有很大的比表面积,在合成过程中容易造成大量的表面缺陷,包括悬挂键、元素空位等。在量子点发光过程中,来自于正负极的电子空穴移动到量子点表面时,由于量子点表面大量的缺陷会使得电子空穴被捕获,限制了其复合发光,降低发光效率。因此,钝化、减少量子点表面的缺陷对提高其发光效率有着重要的作用。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种QLED及其制备方法,旨在解决现有QLED中,量子点表面缺陷导致QLED器件发光效率低的问题。

本发明是这样实现的,一种QLED,包括依次设置的衬底、阳极、空穴传输层、钝化量子点发光层、电子传输层和阴极,其中,所述钝化量子点发光层由钝化量子点制成,所述钝化量子点为采用碘进行表面钝化处理后的量子点。

以及,一种QLED的制备方法,包括以下步骤:

提供图案化阳极基板和I2醇溶液;

在所述图案化阳极基板上制备空穴传输层;

在所述空穴传输层上沉积量子点发光薄膜;

加热条件下,在所述量子点发光薄膜上沉积所述I2醇溶液,蒸干后得到钝化量子点发光层;

在所述钝化量子点发光层上依次沉积电子传输层和阴极。

本发明提供的QLED,采用碘对量子点进行表面钝化处理,所述碘可以取代量子点表面的悬挂键或者补充其空位,从而钝化量子点表面缺陷。由此得到的钝化量子点发光层可以减少表面缺陷,进而减少对电子空穴的捕获,从而增加有效复合效率,提高QLED器件效率。

本发明提供的QLED的制备方法,在量子点薄膜表面沉积一层I2醇溶液作为钝化层,通过加热处理,使得I-可以取代其表面悬挂键或者补充其空位,从而达到钝化量子点表面缺陷的目的,进而减少对电子空穴的捕获,从而增加有效复合效率,提高QLED器件效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的QLED的结构示意图。

具体实施方式

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。

结合图1,本发明实施例提供了一种QLED,包括依次设置的衬底1、阳极2、空穴传输层3、钝化量子点发光层4、电子传输层5和阴极6,其中,所述钝化量子点发光层4由钝化量子点制成,所述钝化量子点为采用碘进行表面钝化处理后的量子点。

具体的,本发明实施例中,所述钝化量子点发光层4由钝化量子点制成,所述钝化量子点为采用碘进行表面钝化处理后的量子点。通过碘对量子点进行表面钝化,可以取代量子点表面的悬挂键或者补充其空位,从而减少对电子空穴的捕获,增加有效复合效率,提高QLED器件效率。进一步,所述钝化量子点发光层4的厚度为30-50nm。

优选的,为了提高载流子的注入效率,所述QLED还包括空穴注入层(图中未标示)、电子注入层(图中未标示)中的至少一层。

上述实施例中,所述基板1的选择没有严格限制,可以采用硬质基板,如玻璃基板,也可以采用柔性基板。

所述阳极2可以为ITO,当然,不限于此。

所述空穴传输层3的空穴传输材料可以采用常规空穴传输材料,包括但不限于PEDOT:PSS,所述空穴传输层3的厚度为30-50nm。

所述量子点发光层4中被碘钝化前的量子点可以采用常规的量子点。

所述电子传输层5的电子传输材料可以采用常规的电子传输材料,包括但不限于n型氧化锌。所述电子传输层5的厚度为10-100nm。

所述阴极6可以采用常规的阴极材料制备,包括金属银或金属铝。所述阴极6的厚度为60-120nm,更优选为100nm。

本发明实施例提供的QLED,采用碘对量子点进行表面钝化处理,所述碘可以取代量子点表面的悬挂键或者补充其空位,从而钝化量子点表面缺陷。由此得到的钝化量子点发光层可以减少表面缺陷,进而减少对电子空穴的捕获,从而增加有效复合效率,提高QLED器件效率。

本发明实施例提供的QLED可以通过下述方法制备获得。

以及,本发明实施例还提供了一种QLED的制备方法,包括以下步骤:

S01.提供图案化阳极基板和I2醇溶液;

S02.在所述图案化阳极基板上制备空穴传输层;

S03.在所述空穴传输层上沉积量子点发光薄膜;

S04.加热条件下,在所述量子点发光薄膜上沉积所述I2醇溶液,蒸干后得到钝化量子点发光层;

S05.在所述钝化量子点发光层上依次沉积电子传输层和阴极。

具体的,上述步骤S01中,所述图案化阳极基板可以通过在基板上沉积阳极,然后图案化获得。优选的,为了提高附着力,还包括对所述图案化阳极基板进行清洁处理,所述清洁处理的方法为:将所述阳极基板按次序分别置于丙酮、洗液、去离子水以及异丙醇中进行超声清洗,每次超声时间为10-20min,具体可为15min,待超声清洗完成后,将所述阳极基板放置于洁净烘箱内烘干备用。

所述I2醇溶液为碘分子的醇溶液,优选的,所述I2醇溶液中I2浓度为4-20mg/ml,从而充分钝化量子点表面的缺陷。若所述I2醇溶液中I2浓度过低,其对量子点表面的钝化不完全,仍然有部分未被钝化的缺陷会成为复合中心淬灭电子空穴对;若所述I2醇溶液中I2浓度过高,由于I2分子层的半导体特性,会降低电子传输能力。

上述步骤S02中,在所述图案化阳极基板上制备空穴传输层,可以采用溶液加工法实现,包括但不限于旋涂。采用溶液加工法沉积空穴传输材料后,进行加热处理,以去除溶剂,形成致密膜层。具体优选的,将沉积有空穴传输材料的阳极基板置于150℃的加热台上加热30分钟,形成空穴传输层。

上述步骤S03中,在所述空穴传输层上沉积量子点发光薄膜,可以采用常规方法实现,如采用溶液加工法实现,包括但不限于旋涂。

上述步骤S04中,在加热条件下沉积所述I2醇溶液,其中,所述加热条件的加热温度优选为60-150℃,该加热温度可以使得I-可以取代其表面悬挂键或者补充其空位,从而达到钝化量子点表面缺陷的目的。若所述加热温度过低,所述I2醇溶液中的I2对量子点表面钝化不完全,仍然有部分未被钝化的缺陷会成为复合中心淬灭电子空穴对;若所述加热温度过高,会破坏量子点表面配体,使得量子点大量团聚,影响其稳定性。

本发明实施例在所述量子点发光薄膜上沉积所述I2醇溶液采用溶液加工法实现,包括但不限于旋涂。具体优选的,将沉积有量子点发光薄膜的基片放置在100℃的热台上,滴上I2醇溶液,铺满整个量子点薄膜表面,待表面蒸干之后取下冷却。

上述步骤S05中,在所述钝化量子点发光层上依次沉积电子传输层和阴极可以采用本领域常规方法实现。具体的,采用溶液加工法沉积电子传输材料,包括但不限于旋涂,然后进行加热处理,以去除溶剂,形成致密膜层。具体优选的,将沉积有电子传输材料的基片置于150℃的加热台上加热30分钟,形成电子传输层。

将沉积完各功能层的基片置于蒸镀仓中通过掩膜板热蒸镀一层金属银或者铝作为阴极。

进一步优选的,本发明实施例还包括制备电子注入层、空穴注入层中的至少一层。具体的,在沉积所述空穴传输层前,在所述图氧化ITO表面沉积一层空穴注入层;在沉积所述阴极之前,在所述电子传输层上沉积一层电子注入层。

本发明实施例提供的QLED的制备方法,在量子点薄膜表面沉积一层I2醇溶液作为钝化层,通过加热处理,使得I-可以取代其表面悬挂键或者补充其空位,从而达到钝化量子点表面缺陷的目的,进而减少对电子空穴的捕获,从而增加有效复合效率,提高QLED器件效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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