CN105552244B - 一种发光器件及其制备方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种发光器件及其制备方法、显示装置,涉及显示技术领域,可解决发光器件中由于高能激子传递而导致的发光色偏问题,同时可降低器件能耗。该发光器件包括:相对设置的阳极与阴极,靠近所述阳极的空穴传输层、靠近所述阴极的电子传输层;位于所述空穴传输层与所述电子传输层之间的发光功能层;所述发光功能层包括:至少两层发出不同颜色光的量子点发光层;位于任意相邻的两层量子点发光层之间的透明绝缘层。用于发光器件及包括该发光器件的显示装置的制备。

Description

一种发光器件及其制备方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种发光器件及其制备方法、显示装置。
背景技术
量子点(Quantum dot)具有发光波长可调谐、发光波段窄(15~30nm)、光、热及化学稳定性好,易于采用溶液法制备等优点,被广泛应用于量子点电致发光器件(Quantumdot light-emitting diode,简称QLED)。由于QLED结合了量子点材料的独特光电优势和较为成熟的OLED(Organic light-emitting diode,有机发光二极管)溶液法成膜工艺,有望应用于新一代高色彩质量、低功耗的平板显示及照明,受到本领域技术人员越来越多的关注。
目前QLED主要是作为白光光源,如图1所示,其器件结构为:依次设置在衬底基板100上的阳极10、空穴传输层11、量子点发光层、电子传输层21以及阴极20。其中,阳极10与阴极20的相对位置可互换,图1中仅为示例。
量子点发光层由逐层设置的R(Red,红)、G(Green,绿)、B(Blue,蓝)三色量子点薄膜构成(图中分别标记为R、G、B),由于发不同颜色光的量子点相互之间排列紧密,存在能量转移现象。其中,蓝光量子点由于发出的蓝光波段较短(430~470nm),其电子、空穴形成的激子能量较高,能量容易传递给发光波长相对较长的绿光量子点(绿光波段为500~560nm)、红光量子点(红光波段为620~780nm);绿光量子点由于发出的绿光较红光较短,其电子、空穴形成的激子能量较高,能量也容易传递给发光波长相对较长的红光量子点,从而导致长波长的绿光量子点或红光量子点发光增强,而相对短波长的蓝光量子点或绿光量子点发光减弱,伴随着上述的高能量激子转化成低能量激子,白光QLED中存在能量损失现象,导致器件能耗增加;同时,由于相对短波长的蓝光量子点或绿光量子点发光减弱,导致原本的发光平衡被打破,引起白光QLED发光色偏,影响器件的发光效果。
发明内容
鉴于此,为解决现有技术的问题,本发明的实施例提供一种发光器件及其制备方法、显示装置,可解决发光器件中由于高能激子传递而导致的发光色偏问题,同时可降低器件能耗。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
一方面、本发明实施例提供了一种发光器件,所述发光器件包括:相对设置的阳极与阴极,靠近所述阳极的空穴传输层、靠近所述阴极的电子传输层;位于所述空穴传输层与所述电子传输层之间的发光功能层;所述发光功能层包括:至少两层发出不同颜色光的量子点发光层;位于任意相邻的两层量子点发光层之间的透明绝缘层。
可选的,所述至少两层发出不同颜色光的量子点发光层,包括:蓝光量子点发光层与黄光量子点发光层;或者,蓝光量子点发光层、绿光量子点发光层和红光量子点发光层。
优选的,所述阳极或所述阴极中的一者为透明电极,所述量子点发光层发出的光从所述透明电极一侧射出;相对于所述黄光量子点发光层,所述蓝光量子点靠近于所述透明电极设置;或者,相对于所述绿光量子点发光层和所述红光量子点发光层,所述蓝光量子点靠近于所述透明电极设置。
可选的,构成所述透明绝缘层的材料包括:聚甲基丙烯酸甲酯、CsCO3、Ba(OH)2中的至少一种。
可选的,所述透明绝缘层的厚度取值范围为5~100nm。
可选的,构成所述空穴传输层的材料包括:聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)、NiO、MoO3、WO3、聚(9-乙烯咔唑)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(4,4′-(N-(4-仲丁基苯基)二苯胺)]、聚(N,N′双(4-丁基苯基)-N,N′-双(苯基)联苯胺、4,4′-双(N-咔唑)-1,1′-联苯、N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺中的至少一种。
可选的,构成所述电子传输层的材料包括:TiO2、ZnO、SnO2中的至少一种半导体材料;和/或,Al、Mg、Ag中的至少一种金属离子掺杂TiO2、ZnO、SnO2中的至少一种半导体材料。
优选的,构成所述蓝光量子点发光层的量子点包括:II-VI族元素半导体纳米晶、II-III-VI族元素半导体纳米晶、III-V族元素半导体纳米晶、I-III-VI族元素半导体纳米晶中的至少一种半导体纳米晶。
优选的,构成所述黄光量子点发光层的量子点包括:Cu、Mn、Ag中的至少一种金属离子掺杂II-VI族元素半导体纳米晶、II-III-VI族元素半导体纳米晶、III-V族元素半导体纳米晶、I-III-VI族元素半导体纳米晶中的至少一种半导体纳米晶。
另一方面、本发明实施例还提供了一种发光器件的制备方法,所述制备方法包括:形成依次层级设置的阳极、空穴传输层、发光功能层、电子传输层和阴极;形成的所述发光功能层的步骤包括:形成至少两层发出不同颜色光的量子点发光层;以及形成位于任意相邻的两层量子点发光层之间的透明绝缘层。
可选的,所述量子点发光层采用旋涂、微接触印刷、喷墨印刷、卷对卷印刷中的任一种方法形成。
可选的,所述阳极直接形成在所述衬底基板上;在形成靠近所述阳极的空穴传输层之前,所述制备方法还包括:对形成的所述阳极进行表面处理,以使所述阳极的表面轮廓算术平均值Ra<2nm,和/或,以使所述阳极的表面轮廓最高点与最低点之间的距离Rmax<20nm。
可选的,所述阳极直接形成在所述衬底基板上;在形成靠近所述阳极的空穴传输层之前,所述制备方法还包括:对形成的所述阳极进行等离子体处理和/或UV照射处理,以增加所述阳极的功函数。
可选的,所述阴极直接形成在所述衬底基板上;在形成靠近所述阴极的电子传输层之前,所述制备方法还包括:对形成的所述阴极进行表面处理,以使所述阴极的表面轮廓算术平均值Ra<2nm,和/或,以使所述阴极的表面轮廓最高点与最低点之间的距离Rmax<20nm。
再一方面、本发明实施例还提供了一种显示装置,包括上述任一项所述的发光器件。
基于此,通过本发明实施例提供的上述发光器件,由于在任意相邻的两层发出不同颜色光的量子点发光层之间设置有透明绝缘层,使得发出相对短波长的量子点发光层中的高能激子不会转化成低能量激子,其发光效果不会减弱,避免了发光器件中出现能量损失现象,减少了对能耗的增加;同时,由于发出相对短波长的量子点发光层发光效果不会被削弱,发光器件原本的发光平衡(如白光QLED发出白光的白平衡)也不会被打破,从而避免了发光器件不会出现色偏(如现有技术提供的白光QLED由于高能激子能量传递机制而出现的白光偏黄)现象,保证了发光器件良好的发光效果。
并且,由于在上述发光器件中增加了透明绝缘层,能够减少发光器件在通电状态下可能出现的漏电问题,同时,透明绝缘层作为一层缓冲层,设置在任意相邻的两层量子点发光层之间还可以在制备后一层的量子点发光层时保护位于下层的量子点发光层,避免采用溶液制程法制备后一层的量子点发光层时对上一层的量子点发光层产生影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有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发明的一些实施例,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。
图1为现有技术提供的白光QLED发光器件的剖面结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种发光器件的剖面结构示意图一;
图3为本发明实施例提供的一种发光器件的剖面结构示意图二;
图4为本发明具体实施例1提供的一种发光器件的剖面结构示意图;
图5为本发明具体实施例2提供的一种发光器件的剖面结构示意图。
附图标记:
01-发光器件;100-衬底基板;10-阳极;11-空穴传输层;20-阴极;21-电子传输层;30-发光功能层;31-量子点发光层;32-透明绝缘层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要指出的是,除非另有定义,本发明实施例中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解,诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义,而不应用理想化或极度形式化的意义来解释,除非这里明确地这样定义。
并且,本发明专利申请说明书以及权利要求书中所使用的术语“上方”、“下方”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于说明本发明的技术方案的简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,由于本发明实施例所涉及的量子点尺寸非常微小,为了清楚起见,本发明实施例附图中的量子点尺寸均被放大,不代表实际尺寸与比例。
如图2和图3所示,本发明实施例提供了一种发光器件01,该发光器件01包括:相对设置的阳极10与阴极20,靠近阳极10的空穴传输层11、靠近阴极20的电子传输层21;位于空穴传输层11与电子传输层21之间的发光功能层30;该发光功能层30包括:至少两层发出不同颜色光的量子点发光层31;位于任意相邻的两层量子点发光层31之间的透明绝缘层32。
需要说明的是,上述的发光器件01具体为电致发光器件。除透明绝缘层32外,图2中仅示意出发光器件01的基本结构,即:阳极10、阴极20、空穴传输层11、电子传输层21以及量子点发光层31。
其中,构成阳极10电荷传输层的空穴传输层11的材料可以包括:聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(Poly[3,4-ethylenedioxythiophene]-Polystyrene sulfonicacid,即PEDOT-PSS)、NiO(氧化镍)、MoO3(三氧化钼)、WO3(三氧化钨)、聚(9-乙烯咔唑)(Poly[9-vinylcarbazole monomer],即PVK)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(4,4′-(N-(4-仲丁基苯基)二苯胺)](Poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4′-(N-(4-sec-butyl phenyl)diphenylamine)],即TFB)、聚(N,N′双(4-丁基苯基)-N,N′-双(苯基)联苯胺(即Poly-TPD)以及,
4,4′-双(N-咔唑)-1,1′-联苯(4,4′-Bis(N-carbazolyl)-1,1′-biphenyl,即CBP)、N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺(N,N′-Di(1-naphthyl)-N,N′-diphenyl-(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine,即NPB)、LG101(LG公司生产的型号为101的空穴传输层材料)中的至少一种;并优选地选用电离势(Ip)不同的上述材料进行组合,有利于空穴从阳极10向发光功能层30的传递。
构成阴极20电荷传输层的电子传输层的材料包括:TiO2(二氧化钛)、ZnO(氧化锌)、SnO2(二氧化锡)中的至少一种半导体材料;和/或,Al、Mg、Ag中至少一种金属离子掺杂TiO2(二氧化钛)、ZnO(氧化锌)、SnO2(二氧化锡)中的至少一种半导体材料。
此外,上述发光器件01除空穴传输层(hole transport layer,简称HTL)11、电子传输层(electron transport layer,简称ETL)21外还可包括以下用于提高器件发光效率的材料层:
位于阴极20与电子传输层21之间的电子注入层(electron injection layer,简称EIL),该材料层能够提高从阴极20激发出的电子向电子传输层21注入的效率。示例的,构成电子注入层的材料可以包括Liq(8-羟基喹啉锂)等。
位于阳极10与空穴传输层11之间的空穴注入层(hole injection layer,简称HIL),该材料层能够提高从阳极10激发出的空穴向空穴传输层11注入的效率。示例的,构成空穴注入层的材料可以包括CuPc(酞菁铜,Copper(II)phthalocyanine)等。
进一步的,上述发光功能层30包括有至少两层发出不同颜色光的量子点发光层31,由光学原理可知,发光的颜色不同,即发光的波长不同。至少两层发出不同颜色光的量子点发光层31必然会有发出长波长光的量子点发光层31以及相对的发出短波长光的量子点发光层31。这样一来,由于在任意相邻的两层量子点发光层31之间设置了上述的透明绝缘层32,绝缘材料可以认为其带隙无穷大,能够阻挡任意相邻的两层量子点发光层31中,发光为短波长的一者中的电子、空穴形成的激子能量向发光为长波长的另一者转移。
这里以典型的白光QLED发光器件为例,根据颜色混合原理可知,为了使上述的发光器件01发出白光,参考图2所示,至少两层发出不同颜色光的量子点发光层31具体可以为蓝光量子点发光层(图中以字母B示意出)、绿光量子点发光层(图中以字母G示意出)和红光量子点发光层(图中以字母R示意出),即蓝光+绿光+红光=白光。设置在蓝光量子点发光层与绿光量子点发光层之间的透明绝缘层32能够阻挡蓝光量子点发光层的高能激子将能量传递给绿光量子点发光层和红光量子点发光层,同样的,设置在绿光量子点发光层与红光量子点发光层之间的透明绝缘层32也能够阻挡绿光量子点发光层的高能激子将能量传递给红光量子点发光层。
或者,参考图3所示,至少两层发出不同颜色光的量子点发光层31具体可以为蓝光量子点发光层(图中以字母B示意出)和黄光量子点发光层(图中以字母Y示意出,其中黄光的发光波段为560~620nm,大于蓝光波段),即蓝光+黄光=白光。设置在蓝光量子点发光层与黄光量子点发光层之间的透明绝缘层32也能够阻挡蓝光量子点发光层的高能激子将能量传递给黄光量子点发光层。
这里,上述透明绝缘层32可以采用有机材料,如聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate,简称PMMA);或者也可以采用无机材料,如CsCO3(碳酸铯)、Ba(OH)2(氢氧化钡)。
透明绝缘层32的厚度可根据上述发光区器件01的制备工艺灵活设置,考虑到若透明绝缘层32的厚度非常薄,对高能激子能量传递的阻挡效果可能有限,而若透明绝缘层32的厚度非常厚,会导致器件整体厚度较厚,不利于目前显示和/或照明用发光器件轻薄化发展的设计要求,因此优选的,透明绝缘层32的厚度取值范围为5~100nm。
基于此,通过本发明实施例提供的上述发光器件01,由于在任意相邻的两层发出不同颜色光的量子点发光层31之间设置有透明绝缘层32,使得发出相对短波长的量子点发光层31中的高能激子不会转化成低能量激子,其发光效果不会减弱,避免了发光器件中出现能量损失现象,减少了对能耗的增加;同时,由于发出相对短波长的量子点发光层31发光效果不会被削弱,发光器件原本的发光平衡(如白光QLED发出白光的白平衡)也不会被打破,从而避免了发光器件不会出现色偏(如现有技术提供的白光QLED由于高能激子能量传递机制而出现的白光偏黄)现象,保证了发光器件良好的发光效果。
并且,由于在上述发光器件01中增加了透明绝缘层32,能够减少发光器件在通电状态下可能出现的漏电问题,同时,透明绝缘层32作为一层缓冲层,设置在任意相邻的两层量子点发光层31之间还可以在制备后一层的量子点发光层31时保护位于下层的量子点发光层31,避免采用溶液制程法制备后一层的量子点发光层31时对上一层的量子点发光层31产生影响。
在上述基础上,由于白光QLED为目前显示器件背光源的主流光源,故本发明实施例提供的上述发光器件01具体为白光QLED。考虑到蓝光量子点发光层、绿光量子点发光层和红光量子点发光层的混光方式中需要设置三种颜色的量子点发光层,相对地就需要两层透明绝缘层32,结构相对复杂,制备工艺也相对较多。故本发明实施例进一步优选地,上述发光器件01中的两层发出不同颜色光的量子点发光层由蓝光量子点发光层与黄光量子点发光层构成。这样一来,通过两种颜色的光混合即可得到白光,同时,透明绝缘层32也仅需制备一层,结构相对简单,制备工艺也相对较少。
这里,构成蓝光量子点发光层的量子点包括:II-VI族元素半导体纳米晶、II-III-VI族元素半导体纳米晶、III-V族元素半导体纳米晶、I-III-VI族元素半导体纳米晶中的至少一种半导体纳米晶。
其中,II-VI族元素半导体纳米晶、II-III-VI族元素半导体纳米晶、III-V族元素半导体纳米晶、I-III-VI族元素半导体纳米晶包括:
CdSe/ZnS、CdS/ZnS、CdTe/CdSe/ZnS、ZnCdS/ZnS、ZnSe/ZnS、ZnTe/ZnSe/ZnS、HgTe/CdSe、ZnInS/ZnS、InP/ZnSe/ZnS、InAs/CdS/ZnS、GaAs/CdS/ZnS、CuInS2/ZnS、AgInS2/ZnS、ZnInS2/ZnS中的任意一种核/壳结构纳米晶。
考虑到目前量子点发光层主要采用旋涂、微接触印刷、喷墨印刷、卷对卷印刷等溶液成膜工艺制作,溶液成膜工艺需要将量子点分散在溶剂中,通过一定的成膜工艺在衬底上成膜后去除溶剂以得到单层或多层的量子点发光层。其中,微接触印刷是指采用图案转移的技术,在衬底基板上形成图案再转移至目标衬底上。
为了使得量子点能够均匀地分散在溶剂中有利于均匀成膜、避免团聚,根据溶剂具体材料的不同,量子点表面还可以具有相应的配体。例如,当溶液成膜工艺中采用的溶剂为有机溶剂时,量子点表面修饰有亲油性有机配体,如油酸,油胺等,即在此情况下的量子点为油相;当溶液成膜工艺中采用的溶剂为水时,量子点表面修饰有亲水性有机配体,如巯基丙酸等,即在此情况下的量子点为水相。
其中,旋涂、微接触印刷成膜工艺中的溶剂具体可以是纯水、乙醇、正己烷、辛烷、甲苯、氯苯、间二甲苯等其中的一种;喷墨印刷或卷对卷印刷成膜工艺中的溶剂具体可以是纯水、乙醇、二乙二醇、甘油等其中两种以上组成;或者可以是正己烷、环己烷、辛烷、甲苯、氯苯、间二甲苯等其中两种以上组成。
上述溶液成膜的具体工艺过程可参见现有技术,本发明实施例对此具体不作限定。
这里,构成黄光量子点发光层的量子点包括:Cu、Mn、Ag中的至少一种金属离子掺杂II-VI族元素半导体纳米晶、II-III-VI族元素半导体纳米晶、III-V族元素半导体纳米晶、I-III-VI族元素半导体纳米晶中的至少一种半导体纳米晶。其中II-VI族、II-III-VI族、III-V族、I-III-VI元素半导体纳米晶的具体种类可参见上述说明,本发明实施例在此不再赘述。
在上述基础上进一步优选的,上述阳极10或阴极20中的一者为透明电极,该发光器件01发出的光从该透明电极一侧射出;参考图2所示,相对于黄光量子点发光层,蓝光量子点靠近于透明电极(图中即为阴极20)设置;或者,参考图3所示,相对于绿光量子点发光层和红光量子点发光层,蓝光量子点靠近于透明电极(图中即为阳极10)设置。
这里,透明电极可以由ITO(Indium Tin Oxide,氧化铟锡)、IZO(Indium ZincOxide,氧化铟锌)、FTO(Fluorine-Doped Tin Oxide氟掺杂二氧化锡)中的任一种材料构成。
由于蓝光量子发光层点发出的蓝光波段较短,能量较大,其寿命相对于黄光量子点发光层、绿光量子点发光层和红光量子点发光层也较短。将蓝光量子发光层设置在靠近于发光器件01的出光侧电极处,能够避免蓝光量子发光层发出的蓝光被靠近的黄光量子点发光层、或绿光量子点发光层、或红光量子点发光层自吸收,增加了器件的蓝光发出效率。
在上述基础上,本发明实施例还提供了一种上述发光器件01的制备方法,该制备方法包括:形成依次层级设置的阳极10、空穴传输层11、发光功能层30、电子传输层21和阴极20;其中,形成上述发光功能层30的步骤包括:形成至少两层发出不同颜色光的量子点发光层31;以及形成位于任意相邻的两层量子点发光层31之间的透明绝缘层32。
这里,上述的量子点发光层31可以采用旋涂、微接触印刷、喷墨印刷、卷对卷印刷中的任一种方法形成。
其中,当上述发光器件01为正置发光器件,即阳极10直接形成在衬底基板100上,相对地阴极20形成在阳极10的上方。
在形成靠近阳极10的空穴传输层11之前,上述制备方法还包括:
对形成的阳极10进行表面处理,以使阳极10的表面粗糙度Ra<2nm,和/或,以使阳极10的表面粗糙度Rmax<20nm。
需要说明的是,上述的表面粗糙度Ra是指表面测试区域内轮廓的算术平均值;表面粗糙度Rmax是指表面测试区域内轮廓最高点和最低点之间的距离。
阳极10经过表面处理后其表面粗糙度Ra<2nm,和/或,表面粗糙度Rmax<20nm,能够提高后续形成的材料层如空穴传输层11的附着力,并减少由于阳极10表面粗糙而导致的表面缺陷较多,避免对器件发光性能产生影响。
上述的衬底基板100具体可以为玻璃基板,也可以为COA基板(color filter onarray,即集成有薄膜晶体管阵列层和彩色滤光层的基板),即将上述的发光器件01集成在显示基板COA中。上述衬底基板100的具体结构可根据上述发光器件01具体应用于显示和/或照明设备的结构灵活调整,本发明实施例对此具体不作限定。
在形成靠近阳极10的空穴传输层11之前,上述制备方法还可以包括:对形成的阳极10进行等离子体处理和/或UV(ultraviolet,紫外光)照射处理,以增加阳极10的功函数,减少空穴注入势垒,提高发光效率。
当上述发光器件01为倒置发光器件,即阴极20直接形成在衬底基板100上,相对地阳极10形成在阴极20的上方。
在形成靠近阴极20的电子传输层21之前,上述制备方法还包括:
对形成的阴极20进行表面处理,以使阴极20的表面粗糙度Ra<2nm,和/或,以使阴极20的表面粗糙度Rmax<20nm,从而提高后续形成的材料层如电子传输层21的附着力,并减少由于阴极20表面粗糙而导致的表面缺陷较多,避免对器件发光性能产生影响。
在上述基础上,本发明实施例具体提供一下两个实施例,用于详细描述上述的发光器件01的制备过程。
具体实施例1:
本发明具体实施例1提供了一种如图4所示的正置白光QLED的制备方法,该制备方法具体步骤如下所述:
步骤S101、在衬底基板100上制备阳极10;
在透明玻璃衬底基板100上采用磁控溅射法沉积一层ITO层作为透明阳极(透过率接近90%),其厚度取值范围为70~150nm。采用适当的退火温度对其进行处理,以使其方阻(即方块电阻)降低至10~40Ω/□(符号“□”表示方块)。
再通过机械抛光对阳极10表面进行表面处理,以使其表面粗糙度Ra<2nm,Rmax<20nm;并通过等离子体处理(处理时间约2min)或UV照射(处理时间约15min)来增加ITO的功函数(使其达到4.8eV),减小空穴注入势垒。
步骤S102、在阳极10上形成空穴传输层11;
可以采用旋涂、涂覆、喷墨印刷或卷对卷印刷成膜工艺制备上述的空穴传输层11,其厚度取值范围为10~150nm,空气中退火温度为150℃,并保温15min。空穴传输层11的具体材料可参见上文,此处不再赘述。
步骤S103、在空穴传输层11上形成蓝光量子点发光层;
可以采用旋涂、微接触印刷、喷墨印刷或卷对卷印刷成膜工艺制备上述的蓝光量子点发光层,其厚度取值范围为10~60nm。蓝光量子点发光层的具体材料可参见上文,此处不再赘述。
步骤S104、在蓝光量子点发光层上形成透明绝缘层32;
可以采用旋涂、涂覆、喷墨印刷或卷对卷印刷成膜工艺制备上述的透明绝缘层32,其厚度取值范围为5~100nm。透明绝缘层32的具体材料可参见上文,此处不再赘述。
步骤S105、在透明绝缘层32上形成黄光量子点发光层;
可以采用旋涂、微接触印刷、喷墨印刷或卷对卷印刷成膜工艺制备上述的黄光量子点发光层,其厚度取值范围为10~60nm。黄光量子点发光层的具体材料可参见上文,此处不再赘述。
步骤S106、在黄光量子点发光层上形成电子传输层21;
可以采用旋涂、涂覆、喷墨印刷或卷对卷印刷成膜工艺或蒸镀成膜工艺制备上述的电子传输层21,其厚度取值范围为10~100nm。电子传输层21的具体材料可参见上文,此处不再赘述。
步骤S107、在电子传输层21上形成阴极20;
在电子传输层21上采用蒸镀成膜工艺形成一层金属层作为反射阴极,以提高底发光的出光率;其厚度取值范围为50~150nm,金属层可以由Al、Ag、Mg等高反射的金属材料构成。
具体实施例2
本发明具体实施例1提供了一种如图5所示的倒置白光QLED的制备方法,该制备方法具体步骤如下所述:
步骤S201、在衬底基板100上制备阴极20;
在透明玻璃衬底基板100上采用磁控溅射法沉积一层ITO层作为透明阴极(透过率接近90%),其厚度取值范围为70~150nm。采用适当的退火温度对其进行处理,以使其方阻降低至10~40Ω/□。
再通过机械抛光对阳极10表面进行表面处理,以使其表面粗糙度Ra<2nm,Rmax<20nm;并通过等离子体处理(处理时间约2min)或UV照射(处理时间约15min)来降低ITO的功函数,减小电子注入势垒。
步骤S202、在阴极20上形成电子传输层21;
可以采用旋涂、涂覆或喷墨印刷成膜工艺制备上述的电子传输层21,其厚度取值范围为10~100nm。电子传输层21的具体材料可参见上文,此处不再赘述。
步骤S203、在电子传输层21上形成蓝光量子点发光层;
可以采用旋涂、微接触印刷、喷墨印刷、卷对卷印刷成膜工艺制备上述的蓝光量子点发光层,其厚度取值范围为10~60nm。蓝光量子点发光层的具体材料可参见上文,此处不再赘述。
步骤S204、在蓝光量子点发光层上形成透明绝缘层32;
可以采用旋涂、涂覆或喷墨印刷成膜工艺制备上述的透明绝缘层32,其厚度取值范围为5~100nm。透明绝缘层32的具体材料可参见上文,此处不再赘述。
步骤S205、在透明绝缘层32上形成黄光量子点发光层;
可以采用旋涂、微接触印刷、喷墨印刷、卷对卷印刷成膜工艺制备上述的黄光量子点发光层,其厚度取值范围为10~60nm。黄光量子点发光层的具体材料可参见上文,此处不再赘述。
步骤S206、在黄光量子点发光层上形成空穴传输层11;
可以采用溶液成膜工艺或蒸镀成膜工艺制备上述的空穴传输层11,其厚度取值范围为10~150nm。空穴传输层11的具体材料可参见上文,此处不再赘述。
步骤S207、在空穴传输层11上形成阳极10;
在空穴传输层11上采用蒸镀成膜工艺形成一层金属层作为反射阳极,以提高底发光的出光率;其厚度取值范围为50~150nm,金属层可以由Al、Ag、Mg等高反射的金属材料构成。
需要指出的是,上述实施例1、2仅以底发光型白光OLED为了进行说明,本发明实施例提供的上述技术方案对于顶发光型和双向发光型白光OLED同样适用,具体示例不再赘述。
在上述基础上,本发明实施例还提供了一种显示装置,包括上述的发光器件01。该显示装置具体可以为液晶显示器、液晶电视、数码相框、手机、平板电脑等具有任何显示功能的产品或者部件。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (15)

1.一种发光器件,所述发光器件包括:相对设置的阳极与阴极,靠近所述阳极的空穴传输层、靠近所述阴极的电子传输层;位于所述空穴传输层与所述电子传输层之间的发光功能层;其特征在于,所述发光功能层包括:
至少两层发出不同颜色光的量子点发光层;
位于任意相邻的两层量子点发光层之间的透明绝缘层。
2.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,
所述至少两层发出不同颜色光的量子点发光层,包括:
蓝光量子点发光层与黄光量子点发光层;
或者,
蓝光量子点发光层、绿光量子点发光层和红光量子点发光层。
3.根据权利要求2所述的发光器件,其特征在于,所述阳极或所述阴极中的一者为透明电极,所述量子点发光层发出的光从所述透明电极一侧射出;
相对于所述黄光量子点发光层,所述蓝光量子点靠近于所述透明电极设置;
或者,
相对于所述绿光量子点发光层和所述红光量子点发光层,所述蓝光量子点靠近于所述透明电极设置。
4.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,构成所述透明绝缘层的材料包括:聚甲基丙烯酸甲酯、CsCO3、Ba(OH)2中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述透明绝缘层的厚度取值范围为5~100nm。
6.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,构成所述空穴传输层的材料包括:聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)、NiO、MoO3、WO3、聚(9-乙烯咔唑)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-共-(4,4'-(N-(4-仲丁基苯基)二苯胺)]、聚(N,N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺、4,4'-双(N-咔唑)-1,1'-联苯、N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,构成所述电子传输层的材料包括:TiO2、ZnO、SnO2中的至少一种半导体材料;和/或,Al、Mg、Ag中的至少一种金属离子掺杂TiO2、ZnO、SnO2中的至少一种半导体材料。
8.根据权利要求2所述的发光器件,其特征在于,构成所述蓝光量子点发光层的量子点包括:II-VI族元素半导体纳米晶、II-III-VI族元素半导体纳米晶、III-V族元素半导体纳米晶、I-III-VI族元素半导体纳米晶中的至少一种半导体纳米晶。
9.根据权利要求2所述的发光器件,其特征在于,构成所述黄光量子点发光层的量子点包括:Cu、Mn、Ag中的至少一种金属离子掺杂II-VI族元素半导体纳米晶、II-III-VI族元素半导体纳米晶、III-V族元素半导体纳米晶、I-III-VI族元素半导体纳米晶中的至少一种半导体纳米晶。
10.一种发光器件的制备方法,所述制备方法包括:形成依次层级设置的阳极、空穴传输层、发光功能层、电子传输层和阴极;其特征在于,形成的所述发光功能层的步骤包括:
形成至少两层发出不同颜色光的量子点发光层;
以及形成位于任意相邻的两层量子点发光层之间的透明绝缘层。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述量子点发光层采用旋涂、微接触印刷、喷墨印刷、卷对卷印刷中的任一种方法形成。
12.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,
所述阳极直接形成在衬底基板上;
在形成靠近所述阳极的空穴传输层之前,所述制备方法还包括:
对形成的所述阳极进行表面处理,以使所述阳极的表面轮廓算术平均值Ra<2nm,和/或,以使所述阳极的表面轮廓最高点与最低点之间的距离Rmax<20nm。
13.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,
所述阳极直接形成在衬底基板上;
在形成靠近所述阳极的空穴传输层之前,所述制备方法还包括:
对形成的所述阳极进行等离子体处理和/或UV照射处理,以增加所述阳极的功函数。
14.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,
所述阴极直接形成在衬底基板上;
在形成靠近所述阴极的电子传输层之前,所述制备方法还包括:
对形成的所述阴极进行表面处理,以使所述阴极的表面轮廓算术平均值Ra<2nm,和/或,以使所述阴极的表面轮廓最高点与最低点之间的距离Rmax<20nm。
15.一种显示装置,其特征在于,包括上述权利要求1至9任一项所述的发光器件。
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