量子点发光器件及其制备方法与显示装置与流程

1.本技术涉及光电技术领域，具体涉及一种量子点发光器件及其制备方法与显示装置。


背景技术：

2.量子点发光二极管(quantum dot light emitting diodes,qled)属于量子点发光器件，具有发射光谱可调、发光光谱窄、发光效率高等优点。qled显示面板是当前显示技术领域的研究热点之一，相较于传统的液晶显示面板(liquid crystal display,lcd)和有机发光二极管(organic light emitting diode,oled)显示面板，qled显示面板在色纯度和色饱和度上具有显著的竞争优势。
3.目前，qled仍处于技术不成熟阶段，效率滚降是限制qled应用的主要原因。显示面板往往需要在低亮度下运行，而qled在低亮度下存在电流效率低和外部量子效率(external quantum efficiency,eqe)低的问题，从而会对qled的能耗和发光效率造成负面影响。造成前述问题的主要原因在于：qled的正常运行需满足电子-空穴传输平衡的条件，而qled在通电后需要累积一定量的电子才能达到电子-空穴传输平衡，即由于qled通常电子注入强于空穴注入，所以达到电子-空穴传输平衡的前提条件是过量注入电子并使注入的电子富集于空穴传输层以形成一定的电子抑制效果，基于此，因为低亮度下的电子注入量较少，所以电子无法过量富集于空穴传输层，从而电子-空穴注入失衡，导致qled的发光效率下降，出现低亮度下效率滚降的问题。
4.因此，如何提高qled在低亮度下的电流效率和eqe是目前qled显示技术领域亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中存在的问题，本技术提供了一种量子点发光器件及其制备方法与显示装置，以改善现有量子点发光器件在低亮度、低电流的条件下效率滚降的问题。
6.本技术的技术方案如下：
7.第一方面，本技术提供了一种量子点发光器件，所述量子点发光器件包括：
8.阳极；
9.功能层，设置于所述阳极上；以及
10.阴极，设置于所述功能层远离所述阳极的一侧；
11.其中，所述功能层包括层叠设置的电子传输辅助层和量子点发光层，所述电子传输辅助层靠近所述阳极，所述量子点发光层靠近所述阴极；
12.所述电子传输辅助层的材料包括金属氯化物和金属氧化物。
13.在本技术的一些实施例中，所述量子点发光层中量子点的电子注入能级为－4.0电子伏特至－3.5电子伏特，所述金属氧化物的导带顶能级为－4.3电子伏特至－2.8电子伏特。
14.在本技术的一些实施例中，所述金属氧化物的导带顶能级与所述量子点发光层中量子点的电子注入能级差值不大于0.3电子伏特；和/或，所述金属氧化物的禁带宽度大于0.5电子伏特。
15.在本技术的一些实施例中，所述金属氧化物的金属元素以及所述金属氯化物的金属元素彼此独立地选自镁、钛、钙、锶或铝。
16.在本技术的一些实施例中，所述金属氧化物的金属元素与所述金属氯化物的金属元素相同。
17.在本技术的一些实施例中，所述功能层还包括空穴传输层和电子传输层，所述空穴传输层设置于所述阳极与所述电子传输辅助层之间，所述电子传输层设置于所述量子点发光层与所述阴极之间。
18.在本技术的一些实施例中，所述电子传输层的材料为掺杂有2％至15％摩尔百分数的镁的氧化锌纳米材料，所述氧化锌纳米材料包括氧化锌纳米颗粒；在所述电子传输辅助层中，所述金属氧化物为氧化镁，所述金属氯化物为氯化镁。
19.在本技术的一些实施例中，所述量子点发光层的材料包括油溶性量子点以及连接于所述油溶性量子点表面的配体，所述配体包括酸配体、硫醇配体、胺配体、(氧)膦配体、磷脂、卵磷脂以及聚乙烯基吡啶中的一种或多种。
20.在本技术的一些实施例中，所述金属氧化物在所述电子传输辅助层的材料中的摩尔百分比为50％至80％，且所述金属氯化物在所述电子传输辅助层的材料中的摩尔百分比为20％至50％。
21.第二方面，本技术提供了一种量子点发光器件的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
22.提供基板，所述基板包括第一电极，所述第一电极被预定义为阳极或阴极；以及
23.在所述第一电极的一侧制备形成电子传输辅助层、量子点发光层和第二电极，所述第二电极被配置为与所述第一电极的极性相反，且所述电子传输辅助层靠近所述阳极，所述量子点发光层靠近所述阴极；
24.其中，当所述第一电极为阳极且所述第二电极为阴极时，所述在所述第一电极的一侧制备形成电子传输辅助层、量子点发光层和第二电极包括步骤：
25.在所述第一电极的一侧原位沉积形成所述电子传输辅助层；
26.在所述电子传输辅助层远离所述第一电极的一侧制备形成所述量子点发光层；以及
27.在所述量子点发光层远离所述电子传输辅助层的一侧制备形成所述第二电极；
28.当所述第一电极为阴极且所述第二电极为阳极时，所述在所述第一电极的一侧制备形成电子传输辅助层、量子点发光层和第二电极包括步骤：
29.在所述第一电极的一侧制备形成所述量子点发光层；
30.在所述量子点发光层远离所述第一电极的一侧原位沉积形成所述电子传输辅助层；以及
31.在所述电子传输辅助层远离所述量子点发光层的一侧制备形成所述第二电极。
32.在本技术的一些实施例中，所述电子传输辅助层的原位沉积方法包括步骤，包括：
33.将含有金属氯化物的溶液施加至所述第一电极的一侧或所述量子点发光层远离
所述第一电极的一侧，并流平，以使所述第一电极的一侧或所述量子点发光层远离所述第一电极的一侧浸润所述含有金属氯化物的溶液，获得经浸润处理的所述第一电极或所述量子点发光层；以及
34.将含有碱的溶液施加至所述经浸润处理的第一电极或量子点发光层，以将所述金属氯化物中的部分金属离子转化为金属氢氧化物沉淀，然后将所述金属氢氧化物沉淀脱氢生成金属氧化物，获得所述电子传输辅助层。。
35.在本技术的一些实施例中，所述含有金属氯化物的溶液包括所述金属氯化物和第一溶剂，所述含有碱的溶液包括所述碱和第二溶剂，其中，所述第一溶剂和所述第二溶剂均为极性有机溶剂。
36.在本技术的一些实施例中，所述第一溶剂和所述第二溶剂相同。
37.第三方面，本技术提供了一种显示装置，所述显示装置包括如第一方面中任意一种所述的量子点发光器件，或如第二方面中任意一种所述的制备方法制得的量子点发光器件。
38.有益效果：本技术提供了一种量子点发光器件及其制备方法与显示装置，所述量子点发光器件在空穴传输层和量子点发光层之间增设电子传输辅助层，电子传输辅助层中具有半导体性质的金属氧化物可以促进电子加速富集于空穴传输层，使得空穴传输层快速达到电子饱和的状态，此外，电子传输辅助层中的金属氯化物因具有一定的绝缘特性，所以可以使电子暂时地快速富集于电子传输辅助层，以避免量子点发光器件产生漏电流，并且当形成一定的微弱电势后可将电子瞬间转移至空穴传输层，从而使空穴传输层达到电子富集的状态，进而使量子点发光器件在低亮度、低电流的条件下也可实现电子-空穴的传输平衡，以提高量子点发光器件在低亮度、低电流条件下的电流效率和发光效率。
附图说明
39.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其它有益效果显而易见。
40.图1为本技术实施例中提供的一种具有正型结构的量子点发光器件的结构示意图。
41.图2为本技术实施例中提供的一种具有反型结构的量子点发光器件的结构示意图。
42.图3为本技术实施例中提供的一种具有正型结构的量子点发光器件的制备方法流程示意图。
43.图4为本技术实施例中提供的一种具有反型结构的量子点发光器件的制备方法流程示意图。
具体实施方式
44.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
45.除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用，但不能限制本技术的内容。
46.需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。另外，在本技术的描述中，术语“包括”是指“包括但不限于”。本技术的各个实施例可以以一个范围的型式存在；应当理解，以一范围型式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本发明范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所数范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
47.本技术实施例提供了一种量子点发光器件，所述量子点发光器件包括依次设置的阳极、功能层和阴极，其中功能层包括层叠设置的电子传输辅助层和量子点发光层，并且电子传输辅助层靠近阳极，量子点发光层靠近阴极。电子传输辅助层的材料包括金属氧化物和金属氯化物。
48.如本技术所用，“金属氧化物”是指金属与氧形成的化合物，包括金属氧化物半导体材料(oxide semiconductor)，金属氧化物半导体材料易成为绝缘体但具有半导体性质，包括n型和p型两大类。在本技术实施例中，金属氧化物例如可以是氧化镁(mgo)、氧化钙(cao)、氧化钛(tio2)、氧化锶(sro)、氧化铝(al2o3)等。
49.在本技术的一些实施例中，量子点发光层中量子点的电子注入能级为－4.0电子伏特至－3.5电子伏特，所述金属氧化物的导带顶能级为－4.3电子伏特至－2.8电子伏特。
50.在本技术的一些实施例中，金属氧化物的导带顶能级与量子点发光层中量子点的电子注入能级差值不大于0.3电子伏特，以使电子传输辅助层中金属氧化物的导带顶能级接近于量子点发光层中量子点的电子注入能级，当量子点发光器件通电后，电子会迅速穿过量子点发光层而到达电子传输辅助层；和/或，金属氧化物的禁带宽度大于0.5电子伏特，以使金属氧化物具备传递电子的性能。
51.在本技术的一些实施例中，金属氧化物的金属元素以及金属氯化物的金属元素彼此独立地选自镁、钛、钙、锶或铝。
52.在本技术的一些实施例中，金属氧化物的金属元素与金属氯化物的金属元素相同，有利于简化制备工序。
53.在本技术的一些实施例中，功能层还包括空穴传输层和电子传输层，其中空穴传输层设置于阳极与电子传输辅助层之间，电子传输层设置于量子点发光层与阴极之间。
54.在本技术的一些实施例中，电子传输层的材料为掺杂有2％至15％摩尔百分数的镁的氧化锌纳米材料，氧化锌纳米材料包括氧化锌纳米颗粒；在电子传输辅助层中，金属氧化物为氧化镁，所述金属氯化物为氯化镁。在氧化锌纳米材料中掺杂特定摩尔百分数的镁，例如掺杂5％摩尔百分数的镁，可使电子传输层的导带顶提升，从而更接近氧化镁的导带顶能级，以有利于电子的注入，进而进一步地提升量子点发光器件在低亮度、低电流下的电流效率和发光效率。若镁的掺杂量过少，例如低于2％摩尔百分数，则对量子点发光器件的性能提升有限；若镁的掺杂量过高，例如高于15％摩尔百分数，则会造成电子传输层的电子迁
移率明显下降，反而对量子点发光器件的性能造成负面影响。
55.在本技术的一些实施例中，量子点发光层的材料包括油溶性量子点以及连接于所述油溶性量子点表面的配体；所述配体易溶于极性较低的溶剂中，所述配体包括酸配体、硫醇配体、胺配体、(氧)膦配体、磷脂、卵磷脂以及聚乙烯基吡啶中的一种或多种。酸配体包括但不限于是十酸、十一烯酸、十四酸、油酸以及硬脂酸中的一种或多种；硫醇配体包括但不限于是八烷基硫醇、十二烷基硫醇以及十八烷基硫醇中的一种或多种；胺配体包括但不限于是油胺、十八胺以及八胺中的一种或多种；(氧)膦配体包括但不限于是三辛基膦和/或三辛基氧膦。
56.当采用量子点墨水制备量子点发光层时，油溶性量子点在量子点墨水中的浓度为1mg/ml至200mg/ml，优选20mg/ml至50mg/ml，在20mg/ml至50mg/ml的浓度范围内，量子点墨水的加工性能理想，且分散性好。
57.在本技术的一些实施例中，金属氧化物在电子传输辅助层的材料中的摩尔百分比为50％至80％，以确保金属氧化物的导带顶能级以及应有的电子吸引能力，从而在量子点发光器件通电后，电子能快速穿过量子点发光层到达电子传输辅助层。金属氯化物在电子传输辅助层的材料中的摩尔百分比为20％至50％，即金属氧化物与金属氯化物的摩尔比为(1～4):1，以确保电子传输辅助层具有一定的绝缘性能，从而在量子点发光器件通电后，电子能快速富集于电子传输辅助层而不产生漏电流，并在形成一定的微弱电势后可以将电子瞬间转移至空穴传输层，使空穴传输层达到电子富集的状态。若金属氧化物与金属氯化物的摩尔比高于4:1或低于1:1，则对量子点发光器件在低亮度下的电流效率和外部量子效率的提升程度有限。
58.需要说明的是，量子点发光器件可以是正型结构，也可以是反型结构。
59.作为示例，如图1所示，量子点发光器件1为正型结构，在由下至上的方向上，量子点发光器件1包括依次设置的衬底11、阳极12、功能层13和阴极14，其中功能层13包括依次设置的空穴传输层131、电子传输辅助层132、量子点发光层133和电子传输层134。
60.作为示例，如图2所示，量子点发光器件1为反型结构，在由下至上的方向上，量子点发光器件1包括依次设置的衬底11、阴极14、功能层13和阳极12，其中功能层13包括依次设置的电子传输层134、量子点发光层133、电子传输辅助层132和空穴传输层131。
61.可以理解的是，阳极与空穴传输层之间还可以设置空穴注入层和电子阻挡层，阴极与电子传输层之间还可以设置空穴阻挡层和电子注入层。
62.在本技术实施例中，量子点发光器件中除电子传输辅助层之外的其他层结构的材料可以是本领域常见的材料，例如：
63.衬底可以是刚性衬底，也可以是柔性衬底，示例衬底的材料为玻璃。
64.阳极的材料可以是透明的金属氧化物，示例阳极的材料为氧化铟锡(in2o3:sn,ito)。
65.阴极的材料可以是纯种金属、合金或透明的金属氧化物，示例阴极的材料为铝。
66.空穴传输层的材料可以是tfb(聚(9,9-二辛基芴-co-n-(4-丁基苯基)二苯胺))、p3ht(3-己基取代聚噻吩)、pvk(聚(9-乙烯咔唑))、poly-tpd(聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺])、tcta(4,4',4'-三(咔唑-9-基)三苯胺)、cbp(4,4'-二(9-咔唑)联苯)、pedot(3,4-乙烯二氧噻吩单体)以及pss(聚苯乙烯磺酸盐)中的一种或多种。
[0067]
量子点发光层中的量子点可以是二元相油溶性量子点、三元相油溶性量子点以及四元相油溶性量子点中的一种或多种，其中，二元相油溶性量子点包括但不限于是cds、cdse、cdte、inp、ags、pbs、pbse以及hgs中的一种或多种，三元相油溶性量子点包括但不限于是zn
x
cd
1-x
s、cu
x
in
1-x s、zn
x
cd
1-x se、zn
x
se
1-x
s、zn
x
cd
1-x
te以及pbse
xs1-x
中的一种或多种，四元相油溶性量子点包括但不限于是zn
x
cd
1-x
s/znse、cu
x
in
1-x s/zns、zn
x
cd
1-x
se/zns、cuinses、zn
x
cd
1-x
te/zns以及pbse
xs1-x
/zns。
[0068]
电子传输层的材料包括但不限于是zno、tio2、csf、lif、csco3以及alq3中的一种或多种。
[0069]
相较于现有的量子点发光器件，本技术实施例的量子点发光器件在空穴传输层和量子点发光层之间增设电子传输辅助层，电子传输辅助层中具有半导体性质的金属氧化物可以促进电子加速富集于空穴传输层，使得空穴传输层快速达到电子饱和的状态，电子传输辅助层中的金属氯化物因具有一定的绝缘特性，所以可以使电子暂时地快速富集于电子传输辅助层，富集的电子形成富余的负电荷以增强电子传输辅助层的电负性，使得电子传输辅助层对电子产生排斥力，从而提升了电子传输辅助对电子的阻挡能力，进而减少漏电流的产生；此外，当电子传输层形成一定的微弱电势后可将电子瞬间转移至空穴传输层，从而使空穴传输层达到电子富集的状态，富集的电子形成富余的负电荷以增强空穴传输层的电负性，从而对空穴注入层中带正电荷的空穴产生吸引力，促进空穴从空穴注入层传输至空穴传输层，进而使量子点发光器件在低亮度、低电流的条件下也可实现电子-空穴的传输平衡。
[0070]
本技术实施例还提供了一种量子点发光器件的制备方法，用于制备上述任意一种所述的量子点发光器件，所述制备方法包括步骤：
[0071]
b1、提供基板，所述基板包括第一电极，第一电极被预定义为阳极或阴极；
[0072]
b2、在第一电极的一侧制备形成电子传输辅助层、量子点发光层和第二电极，第二电极被配置为与第一电极的极性相反，且电子传输辅助层靠近阳极，量子点发光层靠近阴极。
[0073]
对步骤b1需要说明的是，基板可以是单层结构，也可以是多层结构，例如基板包括衬底以及形成于衬底上的第一电极。
[0074]
对步骤b2需要说明的是，当第一电极为阳极且第二电极为阴极时，所述在第一电极的一侧制备形成电子传输辅助层、量子点发光层和第二电极包括步骤：
[0075]
b2.1、在第一电极的一侧原位沉积形成电子传输辅助层；
[0076]
b2.2、在步骤b2.1的电子传输辅助层远离第一电极的一侧制备形成量子点发光层；
[0077]
b2.3、在步骤b2.2的量子点发光层远离电子传输辅助层的一侧制备形成第二电极。
[0078]
需要说明的是，“在第一电极的一侧原位沉积形成电子传输辅助层”既包括直接在第一电极的一侧原位沉积形成电子传输辅助层，也包括间接在第一电极的一侧原位沉积形成电子传输辅助层，即可以在第一电极与电子传输辅助层之间制备其他功能层，例如空穴注入层、空穴传输层等，当第一电极与电子传输辅助层之间还包括依次设置的空穴注入层和空穴传输层时，需要先在第一电极的一侧依次制备形成空穴注入层和空穴传输层，然后
在空穴传输层远离第一电极的一侧原位沉积形成电子传输辅助层。
[0079]
同理，可以在电子传输辅助层远离第一电极的一侧与量子点发光层之间制备其他功能层，也可以在量子点发光层远离电子传输辅助层的一侧与第二电极之间制备其他功能层。
[0080]
当所述第一电极为阴极且所述第二电极为阳极时，所述在所述第一电极的一侧制备形成电子传输辅助层、量子点发光层和第二电极包括步骤：
[0081]
b2.1’、在第一电极的一侧制备形成量子点发光层；
[0082]
b2.2’、在量子点发光层远离第一电极的一侧原位沉积形成电子传输辅助层；
[0083]
b2.3’、在电子传输辅助层远离量子点发光层的一侧制备形成第二电极。
[0084]
需要说明的是，“在第一电极的一侧制备形成量子点发光层”既包括直接在第一电极的一侧制备形成量子点发光层，也包括间接在第一电极的一侧制备形成量子点发光层，即可以在第一电极与量子点发光层之间制备其他功能层，例如电子注入层、电子传输层等，当第一电极与量子点发光层之间还包括依次设置的电子注入层和电子传输层时，需要先在第一电极的一侧依次制备形成电子注入层和电子传输层，然后在电子传输层远离第一电极的一侧制备形成量子点发光层。
[0085]
同理，可以在量子点发光层远离第一电极的一侧与电子传输辅助层之间制备其他功能层，也可以在电子传输辅助层远离量子点发光层的一侧与第二电极之间制备其他功能层。
[0086]
除电子传输辅助层之外，量子点发光器件中其他层结构的制备方法可以采用本领域中常见的技术手段，例如：
[0087]
制备第一电极、第二电极，以及第一电极与第二电极之间各个功能层的方法包括但不限于沉积法和溶液法，沉积法包括但不限于物理气相沉积法(physical vapor deposition,pvd)，物理气相沉积法包括但不限于真空蒸镀和溅射镀膜；溶液法包括但不限于旋涂、涂布、印刷、刮涂、浸渍提拉、浸泡、喷涂、滚涂以及浇铸。制备阳极和阴极的工艺参数不作具体限定，可以依据实际需要自行选择。
[0088]
在本技术的一些实施例中，步骤b2.1包括如下步骤：
[0089]
b2.1.1、将含有金属氯化物的溶液施加至第一电极的一侧，并流平，以使第一电极的一侧充分浸润所述含有金属氯化物的溶液，获得经浸润处理的第一电极；
[0090]
b2.1.2、将含有碱的溶液施加至所述经浸润处理的第一电极，以将所述金属氯化物中的部分金属离子转化为金属氢氧化物沉淀，然后将所述金属氢氧化物沉淀脱氢生成金属氧化物，获得所述电子传输辅助层。
[0091]
同理，在本技术的一些实施例中，步骤b2.2’包括如下步骤：
[0092]
b2.2’.1、将含有金属氯化物的溶液施加至量子点发光层远离第一电极的一侧，并流平，以使量子点发光层远离第一电极的一侧充分浸润所述含有金属氯化物的溶液，获得经浸润处理的量子点发光层；
[0093]
b2.2’.2、将含有碱的溶液施加至所述经浸润处理的量子点发光层，以将金属氯化物中的部分金属离子转化为金属氢氧化物沉淀，然后将金属氢氧化物沉淀脱氢生成金属氧化物，获得所述电子传输辅助层。
[0094]
具体的，在步骤b2.1.1和步骤b2.2’.1中，所述含有金属氯化物的溶液是将金属氯
化物溶于除水之外的第一溶剂而形成的，第一溶剂为极性有机溶剂，第一溶剂例如可以是甲醇、乙醇、甲酰胺、二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,dmso)、乙腈以及n,n-二甲基甲酰胺(n,n-dimethylformamide,dmf)中的一种或多种。第一溶剂不选用水的原因在于：水的极性较大，金属氯化物溶于水后电离强度高，加入含有碱的溶液后金属氯化物可能全部会以离子的形式流失，从而无法最终生成金属氧化物-金属氯化物的复合物。此外，可以采用滴加的方式将所述含有金属氯化物的溶液施加至所述膜层上。
[0095]
在步骤b2.1.2和步骤b2.2’.2中，所述含有碱的溶液是将固体碱溶于除水之外的第二溶剂而形成的，第二溶剂为极性有机溶剂，第二溶剂优选与第一溶剂相同，第二溶剂例如也可以是甲醇、乙醇、甲酰胺、dmso、乙腈以及dmf中的一种或多种。退火处理的工艺参数不作具体限定，可以依据实际需要自行选择，仅需满足：将全部的金属氢氧化物转变为金属氧化物即可。
[0096]
在本技术的一些实施例中，在b2.1.2和步骤b2.2’.2中，含有碱的溶液的添加量为能使所述金属氯化物中50％至80％摩尔百分数的金属离子转化为金属氢氧化物沉淀。
[0097]
若含有碱的溶液的添加量为能使所述金属氯化物中小于50％摩尔百分数的金属离子转化为金属氢氧化物沉淀，则最终形成的金属氧化物在电子传输辅助层的材料中的摩尔百分比小于50％，且金属氯化物在电子传输辅助层的材料中的摩尔百分比大于50％；若含有碱的溶液的添加量为能使所述金属氯化物中大于80％摩尔百分数的金属离子转化为金属氢氧化物沉淀，则最终形成的金属氧化物在电子传输辅助层的材料中的摩尔百分比大于80％，且金属氯化物在电子传输辅助层的材料中的摩尔百分比小于20％，这两种情况对量子点发光器件在低亮度下的电流效率和外部量子效率的提升程度有限。
[0098]
在本技术的一些实施例中，在b2.1.2和步骤b2.2’.2中，所述将所述金属氢氧化物沉淀脱氢生成金属氧化物的方法例如可以是退火处理、通过引入脱水剂进行脱水处理等。
[0099]
可以理解的是，量子点发光器件的制备方法还可以包括封装处理步骤，封装处理可以是机器封装或手动封装，优选进行封装处理步骤的环境中氧气和水的浓度均低于0.1ppm。
[0100]
下面以正型结构的量子点发光器件为例对制备方法进行详细说明，如图3所示，所述制备方法包括如下步骤：
[0101]
b10、提供一衬底，在衬底上蒸镀形成阳极，然后对包括阳极的衬底进行预处理，预处理包括步骤：先采用清洁剂清洗包括阳极的衬底，以初步去除表面污渍；然后依次在去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水分别超声清洗20分钟，以去除表面存在的杂质；最后采用高纯氮气吹干；
[0102]
b20、在步骤b10的阳极远离衬底的一侧蒸镀形成空穴传输层材料，然后经热退火处理形成空穴传输层；
[0103]
b30、在步骤b20的空穴传输层远离阳极的一侧滴加含有金属氯化物的溶液并流平，以使空穴传输层远离阳极的一侧充分浸润所述含有金属氯化物的溶液，然后滴加含有碱的溶液以将金属氯化物中的部分金属离子转化为金属氢氧化物沉淀，再退火处理，获得电子传输辅助层；
[0104]
b40、采用喷墨打印工艺在步骤b30的电子传输辅助层远离空穴传输层的一侧制备形成量子点发光层；
[0105]
b50、在步骤b40的量子点发光层远离空穴传输层的一侧蒸镀形成电子传输层材料，然后经热退火处理形成电子传输层；
[0106]
b60、利用掩膜板在步骤b50的电子传输层远离量子点发光层的一侧热蒸镀阴极材料，获得阴极。
[0107]
下面以反型结构的量子点发光器件为例对制备方法进行详细说明，如图4所示，所述制备方法包括如下步骤：
[0108]
b100、提供一衬底，在衬底上蒸镀形成阴极，然后对包括阴极的衬底进行预处理，预处理包括步骤：先采用清洁剂清洗包括阴极的衬底，以初步去除表面污渍；然后依次在去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水分别超声清洗20分钟，以去除表面存在的杂质；最后采用高纯氮气吹干；
[0109]
b200、在步骤b100的阴极远离衬底的一侧蒸镀形成电子传输层材料，然后经热退火处理形成电子传输层；
[0110]
b300、采用喷墨打印工艺在步骤b200的电子传输层远离阴极的一侧制备形成量子点发光层；
[0111]
b400、在步骤b300的量子点发光层远离电子传输层的一侧滴加含有金属氯化物的溶液并流平，以使量子点发光层远离电子传输层的一侧充分浸润所述含有金属氯化物的溶液，然后滴加含有碱的溶液以将金属氯化物中的部分金属离子转化为金属氢氧化物沉淀，再退火处理，获得电子传输辅助层；
[0112]
b500、在步骤b400的电子传输辅助层远离量子点发光层的一侧蒸镀形成空穴传输层材料，然后经热退火处理形成空穴传输层；
[0113]
b600、在步骤b500的空穴传输层远离量子点发光层的一侧蒸镀阳极材料，获得阳极。
[0114]
本技术实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述任意一种量子点发光器件，或采用上述任意一种制备方法制得的量子点发光器件。所述显示装置可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机、数码摄像机、智能可穿戴设备、智能称重电子秤、车载显示器、电视机、电子书阅读器等具有显示功能的电子产品，其中，智能可穿戴设备例如可以是智能手环、智能手表、虚拟现实(virtual reality,vr)头盔等。
[0115]
下面结合具体实施例、对比例和试验例对本技术的量子点发光器件及其制备方法进行详细说明。
[0116]
实施例1
[0117]
本实施例提供了一种量子点发光器件及其制备方法，量子点发光器件为正型结构，在由下至上的方向上，量子点发光器件包括依次设置的衬底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、电子传输辅助层、量子点发光层、电子传输层以及阴极。
[0118]
量子点发光器件中各个层结构的材料与厚度分别为：衬底的材料为玻璃，衬底的厚度为2mm；阳极的材料为ito，阳极的厚度为120nm；空穴注入层的材料为pedot和pss，其中，pedot和pss的摩尔比为1：1，空穴注入层的厚度为80nm；空穴传输层的材料为tfb，空穴传输层的厚度为70nm；电子传输辅助层的材料为mgcl2(氯化镁)和mgo(氧化镁)，其中，mgcl2与mgo的摩尔比为1：4，电子传输辅助层的厚度为40nm；量子点发光层中量子点的材料为cdses/zns绿色量子点，cdses/zns绿色量子点的表面连接有辛硫醇配体，且每1mg的量子点
里有0.2mmol的配体，量子点发光层采用量子点墨水制备而成，量子点墨水中量子点的浓度为30mg/ml，量子点发光层的厚度为70nm；电子传输层的材料为氧化锌纳米材料(氧化锌纳米颗粒的粒径为2nm至5nm)，电子传输层的厚度为50nm；阴极的材料为ag(银)，阴极的厚度为60nm。
[0119]
量子点发光器件的制备方法包括如下步骤：
[0120]
s1.1、提供一衬底，在衬底上蒸镀形成阳极，然后对包括阳极的衬底进行预处理，预处理包括步骤：先采用清洁剂清洗包括阳极的衬底，以初步去除表面污渍；然后依次在去离子水、丙酮、无水乙醇和去离子水分别超声清洗20分钟，以去除表面存在的杂质；最后采用高纯氮气吹干；
[0121]
s1.2、在步骤s1.1的阳极远离衬底的一侧蒸镀形成空穴注入层材料，然后在200℃下热退火处理形成空穴注入层；
[0122]
s1.3、在步骤s1.2的空穴注入层远离阳极的一侧蒸镀形成空穴传输层材料，然后在200℃下热退火处理形成空穴传输层；
[0123]
s1.4、在步骤s1.3的空穴传输层远离空穴注入层的一侧滴加30μl的浓度为5mmol/ml的mgcl
2-甲醇溶液(mgcl2为溶质，无水甲醇为溶剂)，并流平以使空穴传输层的表面充分浸润mgcl
2-甲醇溶液，然后均匀滴加30μl的浓度为8mmol/ml的四甲基氢氧化铵-甲醇溶液(四甲基氢氧化铵为溶质，无水甲醇为溶剂)，以将mgcl2中80％的镁离子转化为氢氧化镁沉淀，静置一段时间后置于150℃的环境下退火30分钟，获得电子传输辅助层；
[0124]
s1.5、对步骤s1.4的电子传输辅助层远离空穴传输层的一侧喷墨打印量子点墨水，形成量子点发光层；
[0125]
s1.6、在步骤s1.5的量子点发光层远离空穴传输层的一侧蒸镀形成电子传输层材料，然后在200℃下热退火处理形成电子传输层；
[0126]
s1.7、利用掩膜板在步骤s1.6的电子传输层蒸镀形成阴极，然后进行封装处理以获得量子点发光器件。
[0127]
实施例2
[0128]
本实施例提供了一种量子点发光器件及其制备方法，其中，相较于实施例1的量子点发光器件，本实施例的量子点发光器件的区别之处仅在于：电子传输辅助层的材料为mgcl2和mgo，且mgcl2和mgo的摩尔比为7：13。
[0129]
对应地，相较于实施例1的量子点发光器件制备方法，本实施例中量子点发光器件的制备方法的区别之处仅在于：步骤s1.4中浓度为8mmol/ml的四甲基氢氧化铵-甲醇溶液添加量不相同，以将mgcl2中65％的镁离子转化为氢氧化镁沉淀。
[0130]
实施例3
[0131]
本技术实施例提供了一种量子点发光器件及其制备方法，其中，相较于实施例1的量子点发光器件，本实施例的量子点发光器件的区别之处仅在于：电子传输辅助层的材料为mgcl2和mgo，且mgcl2和mgo的摩尔比为1：1。
[0132]
对应地，相较于实施例1的量子点发光器件制备方法，本实施例中量子点发光器件的制备方法的区别之处仅在于：步骤s1.4中浓度为8mmol/ml的四甲基氢氧化铵-甲醇溶液添加量不相同，以将mgcl2中50％的镁离子转化为氢氧化镁沉淀。
[0133]
实施例4
[0134]
本实施例提供了一种量子点发光器件及其制备方法，其中，相较于实施例1的量子点发光器件，本实施例的量子点发光器件的区别之处仅在于：电子传输层的材料不相同，本实施例中电子传输层的材料为镁掺杂的氧化锌纳米材料。
[0135]
按照摩尔百分数计算，本实施例中电子传输层的材料由95％的实施例1中所述氧化锌纳米材料和5％的镁组成。本实施例中量子点发光器件的制备方法参照实施例1进行。
[0136]
实施例5
[0137]
本实施例提供了一种量子点发光器件及其制备方法，其中，相较于实施例4的量子点发光器件，本实施例的量子点发光器件的区别之处仅在于：电子传输层的材料中镁掺杂的摩尔分数比例不相同。
[0138]
按照摩尔百分数计算，本实施例中电子传输层的材料由98％的实施例1中所述氧化锌纳米材料和2％的镁组成。本实施例中量子点发光器件的制备方法参照实施例1进行。
[0139]
实施例6
[0140]
本实施例提供了一种量子点发光器件及其制备方法，其中，相较于实施例4的量子点发光器件，本实施例的量子点发光器件的区别之处仅在于：电子传输层的材料中镁掺杂的摩尔分数比例不相同。
[0141]
按照摩尔百分数计算，本实施例中电子传输层的材料由85％的实施例1中所述氧化锌纳米材料和15％的镁组成。本实施例中量子点发光器件的制备方法参照实施例1进行。
[0142]
实施例7
[0143]
本实施例提供了一种量子点发光器件及其制备方法，其中，相较于实施例1的量子点发光器件，本实施例的量子点发光器件的区别之处仅在于：电子传输辅助层的材料不相同，本实施例中电子传输辅助层的材料为agcl3(氯化铝)和al2o3(氧化铝)，其中，agcl3与al2o3的摩尔比为1：4。
[0144]
对应地，相较于实施例1的量子点发光器件制备方法，本实施例中量子点发光器件的制备方法的区别之处仅在于步骤s1.4不相同，本实施例的制备方法中步骤s1.4为：在步骤s1.3的空穴传输层远离空穴注入层的一侧滴加30μl的浓度为5mmol/ml的agcl
3-甲醇溶液(agcl3为溶质，无水甲醇为溶剂)，并流平以使空穴传输层的表面充分浸润agcl
3-甲醇溶液，然后均匀滴加30μl的浓度为12mmol/ml的四甲基氢氧化铵-甲醇溶液(四甲基氢氧化铵为溶质，无水甲醇为溶剂)，以将mgcl2中80％的铝离子转化为氢氧化铝沉淀，静置一段时间后置于150℃的环境下退火30分钟，获得电子传输辅助层。
[0145]
实施例8
[0146]
本实施例提供了一种量子点发光器件及其制备方法，其中，相较于实施例7的量子点发光器件，本实施例的量子点发光器件的区别之处仅在于：电子传输辅助层的材料为agcl3和al2o3，且agcl3与al2o3的摩尔比为7：13。
[0147]
对应地，相较于实施例7的量子点发光器件制备方法，本实施例中量子点发光器件的制备方法的区别之处仅在于：步骤s1.4中浓度为12mmol/ml的四甲基氢氧化铵-甲醇溶液添加量不相同，以将alcl3中65％的铝离子转化为氢氧化铝沉淀。
[0148]
实施例9
[0149]
本实施例提供了一种量子点发光器件及其制备方法，其中，相较于实施例7的量子点发光器件，本实施例的量子点发光器件的区别之处仅在于：电子传输辅助层的材料为
agcl3和al2o3，且agcl3与al2o3的摩尔比为1：1。
[0150]
对应地，相较于实施例7的量子点发光器件制备方法，本实施例中量子点发光器件的制备方法的区别之处仅在于：步骤s1.4中浓度为12mmol/ml的四甲基氢氧化铵-甲醇溶液添加量不相同，以将alcl3中50％的铝离子转化为氢氧化铝沉淀。
[0151]
对比例1
[0152]
本对比例提供了一种量子点发光器件及其制备方法，其中，相较于实施例1的量子点发光器件，本实施例的量子点发光器件的区别之处仅在于：无电子传输辅助层。
[0153]
对应地，相较于实施例1的子点发光器件制备方法，本对比例中量子点发光器件的制备方法的区别之处仅在于：省略了制备电子传输辅助层的步骤s1.4。
[0154]
对比例2
[0155]
本对比例提供了一种量子点发光器件及其制备方法，其中，相较于实施例1的量子点发光器件，本实施例的量子点发光器件的区别之处仅在于：电子传输辅助层的材料为mgcl2和mgo，且mgcl2和mgo的摩尔比为1：9。
[0156]
对应地，相较于实施例1的量子点发光器件制备方法，本对比例中量子点发光器件的制备方法的区别之处仅在于：步骤s1.4中浓度为8mmol/ml的四甲基氢氧化铵-甲醇溶液添加量不相同，以将mgcl2中90％的镁离子转化为氢氧化镁沉淀。
[0157]
对比例3
[0158]
本对比例提供了一种量子点发光器件及其制备方法，其中，相较于实施例1的量子点发光器件，本对比例的量子点发光器件的区别之处仅在于：电子传输辅助层的材料为mgcl2和mgo，且mgcl2和mgo的摩尔比为4：1。
[0159]
对应地，相较于实施例1的量子点发光器件制备方法，本对比例中量子点发光器件的制备方法的区别之处仅在于：步骤s1.4中浓度为8mmol/ml的四甲基氢氧化铵-甲醇溶液添加量不相同，以将mgcl2中20％的镁离子转化为氢氧化镁沉淀。
[0160]
对比例4
[0161]
本对比例提供了一种量子点发光器件及其制备方法，其中，相较于实施例4的量子点发光器件，本对比例的量子点发光器件的区别之处仅在于：电子传输层的材料中镁掺杂的摩尔分数比例不相同。
[0162]
按照摩尔百分数计算，本对比例中电子传输层的材料由99％的实施例1中所述氧化锌纳米材料和1％的镁组成。本对比例中量子点发光器件的制备方法参照实施例1进行。
[0163]
对比例5
[0164]
本对比例提供了一种量子点发光器件及其制备方法，其中，相较于实施例4的量子点发光器件，本对比例的量子点发光器件的区别之处仅在于：电子传输层的材料中镁掺杂的摩尔分数比例不相同。
[0165]
按照摩尔百分数计算，本对比例中电子传输层的材料由84％的实施例1中所述氧化锌纳米材料和16％的镁组成。本对比例中量子点发光器件的制备方法参照实施例1进行。
[0166]
对比例6
[0167]
本对比例提供了一种量子点发光器件及其制备方法，其中，相较于实施例4的量子点发光器件，本对比例的量子点发光器件的区别之处仅在于：电子传输层的材料中镁掺杂的摩尔分数比例不相同。
[0168]
按照摩尔百分数计算，本对比例中电子传输层的材料由80％的实施例1中所述氧化锌纳米材料和20％的镁组成。本对比例中量子点发光器件的制备方法参照实施例1进行。
[0169]
对比例7
[0170]
本对比例提供了一种量子点发光器件及其制备方法，其中，相较于实施例7的量子点发光器件，本实施例的量子点发光器件的区别之处仅在于：电子传输辅助层的材料为agcl3和al2o3，且agcl3与al2o3的摩尔比为1：9。
[0171]
对应地，相较于实施例7的量子点发光器件制备方法，本对比例中量子点发光器件的制备方法的区别之处仅在于：步骤s1.4中浓度为12mmol/ml的四甲基氢氧化铵-甲醇溶液添加量不相同，以将alcl3中90％的铝离子转化为氢氧化铝沉淀。
[0172]
对比例8
[0173]
本对比例提供了一种量子点发光器件及其制备方法，其中，相较于实施例7的量子点发光器件，本实施例的量子点发光器件的区别之处仅在于：电子传输辅助层的材料为agcl3和al2o3，且agcl3与al2o3的摩尔比为4：1。
[0174]
对应地，相较于实施例7的量子点发光器件制备方法，本对比例中量子点发光器件的制备方法的区别之处仅在于：步骤s1.4中浓度为12mmol/ml的四甲基氢氧化铵-甲醇溶液添加量不相同，以将alcl3中20％的铝离子转化为氢氧化铝沉淀。
[0175]
试验例
[0176]
采用外部量子效率光学测试仪器对实施例1至实施例9，以及对比例1至对比例8的量子点发光器件进行性能测试，性能测试的项目为：最大外量子效率(eqemax,％)、100nit外量子效率(eqe-100,％)、1000nit外量子效率(eqe-1k,％)、电子迁移率(％)、电阻率(％)以及开启电压(v)，性能测试结果详见下表1：
[0177]
表1试验例中各个量子点发光器件的性能测试结果
[0178][0179]
由表1可知，实施例1至实施例9中量子点发光器件的电子迁移率、电阻率和开启电压与对比例1接近，说明增设的电子传输辅助层并未对量子点发光器件的电子迁移性能和工作电压造成负面影响。此外，实施例1至实施例9中量子点发光器件的eqe-1k均接近各自的eqemax，且实施例1至实施例9中量子点发光器件的eqe-100和eqe-1k均显著高于对比例1，说明增设的电子传输辅助层有利于提升量子点发光器件在低亮度下的电流效率，从而提高电子-空穴在量子点发光层的复合率，进而提高量子点发光器件的发光效率。
[0180]
由实施例1至实施例3、对比例2和对比例3，以及实施例7至实施例9、对比例7和对比例8可知，当金属氧化物在所述电子传输辅助层的材料中的摩尔百分比为50％至80％时，有利于提升量子点发光器件在低亮度下的电流效率和发光效率。金属氧化物在所述电子传输辅助层的材料中的摩尔百分比小于50％时，例如20％，造成电子传输辅助层的电子迁移率下降显著。金属氧化物在所述电子传输辅助层的材料中的摩尔百分比大于80％时，例如90％，对量子点发光器件在低亮度、低电流条件下的电流效率和外部量子效率提升效果有限。
[0181]
由实施例1和实施例4至实施例6可知，对于量子点发光器件中电子传输辅助层的材料为mgcl2和mgo以特定比例复配的组合物来说，将电子传输层的材料由氧化锌纳米材料(包括粒径为2nm至5nm的氧化锌纳米颗粒)优化为掺杂有2％至15％摩尔百分数的镁的氧化锌纳米材料，可使电子传输层的导带顶提升，从而更接近氧化镁的导带顶能级，以有利于电子的注入，进而进一步地提升量子点发光器件在低亮度、低电流下的电流效率和发光效率。
[0182]
由实施例4至实施例6以及对比例4至对比例6可知，对于量子点发光器件中电子传
输层的材料为掺杂镁的氧化锌纳米材料(包括粒径为2nm至5nm的氧化锌纳米颗粒)来说，镁的掺杂摩尔百分数优选为2％至15％。若镁的掺杂量过少，例如1％摩尔百分数，则对量子点发光器件的性能提升有限；若镁的掺杂量过高，例如16％和20％，则会造成电子传输层的电子迁移率明显下降，对量子点发光器件的发光性能造成负面影响。
[0183]
以上对本技术实施例所提供的一种量子点发光器件及其制备方法与显示装置，进行了详细介绍。本文中使用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的脱离本技术各实施例的技术方案的范围。