CN106058065A - 一种量子点发光二极管及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种量子点发光二极管及制备方法，其方法包括步骤：首先沉积一空穴传输层于阳极上；然后沉积一量子点发光层于空穴传输层上；接着依次沉积一电子传输层和一电子注入层于量子点发光层上，随后蒸镀一阴极于电子注入层上，制得QLED器件；最后在制得的QLED器件四周滴加热膨胀材料与封装胶的混合物，封装盖片，紫外烘烤，封装完成。本发明通过在封装胶中混入热膨胀材料，不但可以保证封装效果，及时传导出热量，使得QLED器件稳定性增强。更重要的是，加入的热膨胀材料对热很敏感，可以根据温度变化调节其厚度，可以调节QLED器件发出的光在热膨胀材料层中透过的时间，调节透过热膨胀材料层后的光的波长，优化其显色性。

Description

一种量子点发光二极管及制备方法
技术领域
本发明涉及发光二极管技术领域，尤其涉及一种量子点发光二极管及制备方法。
背景技术
半导体量子点具有尺寸可调谐的光电子性质，已经被广泛地应用于发光二极管、太阳能电池和生物荧光标记。量子点合成技术经过二十多年的发展，人们已经可以合成各种高质量的纳米材料，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谐的发光、发光线宽窄、光致发光效率高和热稳定性等特点，因此以量子点作为发光层的量子点发光二极管(QD-LED)是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（QLED）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。再者，从国际上各研究机构和相关公司公布的数据来看，目前很难做到QLED的性能有很好的重复性，这就导致了QLED的大规模实用化生产还有很多的问题需要解决。
现有的QLED器件制备完成后，QLED器件的各个膜层的厚度固定不变，因而QLED器件的光学腔长是不可调的，由QLED器件射出来的光的波长固定不变，即QLED器件的光色也不可调，从而导致显示装置的显示效果较差。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种量子点发光二极管及制备方法，旨在解决现有QLED器件的性能重复性差，光色也不可调，从而导致显示装置的显示效果较差的问题。
本发明的技术方案如下：
一种量子点发光二极管的制备方法，其中，包括步骤：
A、首先沉积一空穴传输层于阳极上；
B、然后沉积一量子点发光层于空穴传输层上；
C、接着依次沉积一电子传输层和一电子注入层于量子点发光层上，随后蒸镀一阴极于电子注入层上，制得QLED器件；
D、最后在制得的QLED器件四周滴加热膨胀材料与封装胶的混合物，封装盖片，紫外烘烤，封装完成。
所述的量子点发光二极管的制备方法，其中，步骤D中，热膨胀材料与封装胶的混合体积比为小于1：2。
所述的量子点发光二极管的制备方法，其中，步骤D中，所述热膨胀材料为碱金属硅酸盐和多元醇混合形成的热膨胀材料或者氧化物类热膨胀材料。
所述的量子点发光二极管的制备方法，其中，步骤A中，所述空穴传输层的厚度为40~50nm。
所述的量子点发光二极管的制备方法，其中，步骤B中，所述量子点发光层的厚度为10~100nm。
所述的量子点发光二极管的制备方法，其中，步骤C中，所述电子传输层的厚度为30~60nm。
所述的量子点发光二极管的制备方法，其中，步骤C中，所述电子传输层的材料为氧化锌。
所述的量子点发光二极管的制备方法，其中，步骤C中，所述电子注入层的材料为Ca、Ba、CsF、LiF或CsCO3。
所述的量子点发光二极管的制备方法，其中，步骤C中，所述阴极的厚度为90~110nm。
一种量子点发光二极管，其中，采用如上任一所述的量子点发光二极管的制备方法制备而成。
有益效果：本发明通过在封装胶中混入热膨胀材料，不但可以保证封装效果，还可及时传导出热量，使得QLED器件稳定性增强。更重要的是，加入的热膨胀材料对热很敏感，可以根据温度变化调节其厚度，可以调节QLED器件发出的光在热膨胀材料层中透过的时间，调节透过热膨胀层后的光的波长，优化其显色性。
附图说明
图1为本发明一种量子点发光二极管的制备方法较佳实施例的流程图。
图2为本发明一种量子点发光二极管较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种量子点发光二极管及制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。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。
请参阅图1，图1为本发明一种量子点发光二极管的制备方法较佳实施例的流程图，如图所示，其包括步骤：
S100、首先沉积一空穴传输层于阳极上；
S200、然后沉积一量子点发光层于空穴传输层上；
S300、接着依次沉积一电子传输层和一电子注入层于量子点发光层上，随后蒸镀一阴极于电子注入层上，制得QLED器件；
S400、最后在制得的QLED器件四周滴加热膨胀材料与封装胶的混合物，封装盖片，紫外烘烤，封装完成。
本发明的核心改进之处：在制得的QLED器件表面滴上热膨胀材料与封装胶的混合物。本发明通过在封装胶中混入热膨胀材料，不但可以保证封装效果，及时传导出热量，使得QLED器件稳定性增强。更重要的是，加入的热膨胀材料对热很敏感，可以根据温度变化调节其厚度，可以调节QLED器件发出的光在热膨胀材料层中透过的时间，调节透过热膨胀材料层后的光的波长，优化其显色性。
所述步骤S100中，沉积一空穴传输层于阳极上。优选地，所述空穴传输层的材料可以为TFB、PVK、Poly-TPD、TCTA、CBP中的一种或多种，亦可以为其它高性能的空穴传输层材料。优选地，所述空穴传输层的材料为PVK、Poly-TPD中的一种或两种，因为PVK可有效降低从阳极到量子点发光层和电子传输层的空穴注入势垒，从而提高QLED器件的性能。而Poly-TPD具有良好的成膜特性和空穴传输性能，且Poly-TPD可改善电子空穴间的平衡，增大空穴与电子的复合几率。紧接着将沉积有空穴传输层的基板放置在80~100℃（如80℃）的加热台上加热10min，以除去溶剂，并使该空穴传输层发生交联，以利于下一层量子点发光层的沉积。优选地，所述空穴传输层的厚度为10~100nm。更优选地，所述空穴传输层的厚度为40~50nm。
所述步骤S200中，待步骤S100中所制得的基板冷却后，接着沉积一量子点发光层于空穴传输层上。紧接着将沉积有量子点发光层的基板放置在70~90℃（如80℃）的加热台上加热10分钟，除去残留的溶剂。优选地，所述量子点发光层的厚度为10-100nm之间。
所述步骤S300中，接着依次沉积一电子传输层和一电子注入层于量子点发光层上，随后蒸镀一阴极于电子注入层上，制得QLED器件。其中，优选地，所述电子传输层的材料为n型氧化锌（ZnO），这是由于所述n型氧化锌具有高的电子传输性能。优选地，所述电子传输层的厚度为30~60nm。所述电子注入层的材料可以为低功函数的Ca、Ba等金属，还可以是CsF、LiF、CsCO3等化合物材料，还可以是其它电解质型电子传输层材料。最后，将沉积完各功能层的基板置于蒸镀仓中通过掩膜板蒸镀一阴极于电子注入层上，制得QLED器件。优选地，所述阴极为金属Ag或金属Al，这是由于功函数低的金属Ag或金属Al作为阴极利于电子的注入。其中，所述阴极层的厚度为90~110nm（如100nm）。
所述步骤S400中，待QLED器件制备完成后，对QLED器件进行封装。具体是在制得的QLED器件四周滴加热膨胀材料与封装胶的混合物，滴加完后封装盖片，紫外烘烤，封装完成。其中，热膨胀材料与封装胶的混合体积比为小于1：2。优选地，热膨胀材料与封装胶的混合体积比为1:（1~2）（如1:2）。本发明所述热膨胀材料可以为碱金属硅酸盐和多元醇混合形成的热膨胀材料或者氧化物类热膨胀材料。本发明使用常用的机器封装，也可以使用简单的手动封装。滴加的混合物的厚度一般以密封封装为准，即采用机器封装（封装机）或者手动封装，在QLED器件四周滴加适量热膨胀材料与封装胶的混合物后，用盖板机或手动使得热膨胀材料与封装胶的混合物完全覆盖器件表面即可。优选地，本发明上述封装过程在氧含量和水含量低于0.1ppm的氛围中进行，以保护QLED器件的稳定性。
本发明还提供一种量子点发光二极管，其中，采用如上任一所述的量子点发光二极管的制备方法制备而成。本发明通过在封装胶中混入热膨胀材料，不但可以保证封装效果，还可及时传导出热量，使得QLED器件稳定性增强。更重要的是，加入的热膨胀材料对热很敏感，可以根据温度变化调节其厚度，可以调节QLED器件发出的光在热膨胀材料层中透过的时间，调节透过热膨胀层后的光的波长，优化其显色性。
图2为本发明一种量子点发光二极管较佳实施例的结构示意图，如图所示，1为阳极；2为空穴传输层；3为量子点发光层；4为电子传输层；5为Al，所述Al作为阴极；6为封装胶；7为热膨胀材料；8为封装盖片。本发明通过在封装胶中混入热膨胀材料，不但可以保证封装效果，及时传导出热量，使得QLED器件稳定性增强。更重要的是，加入的热膨胀材料对热很敏感，可以根据温度变化调节其厚度，可以调节QLED器件发出的光在热膨胀材料层中透过的时间，调节透过热膨胀材料层后的光的波长，优化其显色性。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，包括步骤：
A、首先沉积一空穴传输层于阳极上；
B、然后沉积一量子点发光层于空穴传输层上；
C、接着依次沉积一电子传输层和一电子注入层于量子点发光层上，随后蒸镀一阴极于电子注入层上，制得QLED器件；
D、最后在制得的QLED器件四周滴加热膨胀材料与封装胶的混合物，封装盖片，紫外烘烤，封装完成。
2.根据权利要求1所述的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤D中，热膨胀材料与封装胶的混合体积比为小于1:2。
3.根据权利要求1所述的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤D中，所述热膨胀材料为碱金属硅酸盐和多元醇混合形成的热膨胀材料或者氧化物类热膨胀材料。
4.根据权利要求1所述的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤A中，所述空穴传输层的厚度为40~50nm。
5.根据权利要求1所述的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤B中，所述量子点发光层的厚度为10~100nm。
6.根据权利要求1所述的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤C中，所述电子传输层的厚度为30~60nm。
7.根据权利要求1所述的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤C中，所述电子传输层的材料为氧化锌。
8.根据权利要求1所述的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤C中，所述电子注入层的材料为Ca、Ba、CsF、LiF或CsCO3。
9.根据权利要求1所述的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤C中，所述阴极的厚度为90~110nm。
10.一种量子点发光二极管，其特征在于，采用如权利要求1~9任一所述的量子点发光二极管的制备方法制备而成。
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