CN107342367A - 量子点电致发光器件及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种量子点电致发光器件，其包括：基板；阳极，设置于所述基板上；空穴传输层，设置于所述阳极上；量子点发光层，设置于所述空穴传输层上；电子传输层，设置于所述量子点发光层上；阴极，设置于所述电子传输层上；其中，所述空穴传输层为P型掺杂的空穴传输层和/或所述电子传输层为N型掺杂的电子传输层。本发明还提供了一种该量子点电致发光器件的制作方法。本发明通过在多层空穴传输层中形成梯度掺杂效应，造成界面能带弯曲程度不一样，从而形成阶梯能级，即HOMO能级由阳极到量子点发光层依次加深，进而减小空穴从阳极注入到量子点发光层的能垒，以提升器件发光效率。
Description
技术领域
本发明属于电致发光技术领域，具体地讲，涉及一种量子点电致发光器件及其制作方法。
背景技术
量子点电致发光器件(QLED)与OLED一样能够主动发光，并具有响应速度快、广视角、轻薄、低功耗等优点，同时相比于OLED色纯度更高，应用于显示器件可实现更广色域。量子点材料可以通过改变表面配体，易于溶于多种溶剂中，非常适合低成本的溶液加工工艺。
目前QLED的发光效率与OLED有较大差距，其中一方面由于QLED中QD(量子点)发光层的材料采用溶液法制备，材料本身存在较多缺陷态，从而降低了材料的发光效率；另一方面，在器件结构设计上，为了获得高效率器件需要平衡注入发光层的载流子浓度，在OLED设计中，由于发光层材料的能级适中，可以选择多种功能层材料与之能级匹配(能垒<0.3eV)，可以实现高效载流子注入和平衡；而在QLED设计中，由于QD材料具有较深的HOMO能级，造成空穴传输材料与之HOMO能级有较大的能垒(>1eV)，而电子注入几乎无能垒，从而造成电子与空穴严重不平衡，从而降低了器件的发光效率。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种能够提高发光效率的量子点电致发光器件及其制作方法。
根据本发明的一方面，提供了一种量子点电致发光器件，其包括：基板；阳极，设置于所述基板上；空穴传输层，设置于所述阳极上；量子点发光层，设置于所述空穴传输层上；电子传输层，设置于所述量子点发光层上；阴极，设置于所述电子传输层上；其中，所述空穴传输层为P型掺杂的空穴传输层和/或所述电子传输层为N型掺杂的电子传输层。
可选地，当所述空穴传输层为P型掺杂的空穴传输层时，所述空穴传输层的层数至少为两层，且所述空穴传输层的掺杂浓度沿着远离所述阳极的方向逐渐增大。
可选地，当所述电子传输层为N型掺杂的电子传输层时，所述电子传输层的层数至少为两层，且所述电子传输层的掺杂浓度沿着远离所述阳极的方向逐渐增大。
根据本发明的另一方面，还提供了一种量子点电致发光器件的制作方法，其包括：提供一基板；在所述基板上制作形成阳极；在所述阳极上制作形成空穴传输层；在所述空穴传输层上制作形成量子点发光层；在所述量子点发光层上制作形成电子传输层；在所述电子传输层上制作形成阴极；其中，其中，所述空穴传输层为P型掺杂的空穴传输层和/或所述电子传输层为N型掺杂的电子传输层。
可选地，当所述空穴传输层为P型掺杂的空穴传输层时，在所述阳极上制作形成空穴传输层的方法包括：在所述阳极上依次制作形成至少两层空穴传输层；对所述空穴传输层进行P型掺杂；其中，所述空穴传输层的掺杂浓度沿着远离所述阳极的方向逐渐增大。
可选地，当所述电子传输层为N型掺杂的电子传输层时，在所述量子点发光层上制作形成电子传输层的方法包括：在所述量子点发光层上依次制作形成至少两层电子传输层；对所述电子传输层进行N型掺杂；其中，所述电子传输层的掺杂浓度沿着远离所述阳极的方向逐渐增大。
可选地，所述空穴传输层的材料为聚四苯基联苯胺或聚乙烯咔唑，所述空穴传输层中P型掺杂的材料为F4-TCNQ(2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰醌-二甲烷)或HAT-CN或三氧化钼。
本发明的有益效果：本发明通过在多层空穴传输层中形成梯度掺杂效应，造成界面能带弯曲程度不一样，从而形成阶梯能级，即HOMO能级由阳极到量子点发光层依次加深，进而减小空穴从阳极注入到量子点发光层的能垒，以提升器件发光效率。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述，本发明的实施例的上述和其它方面、特点和优点将变得更加清楚，附图中：
图1A至图1F是根据本发明的第一实施例的量子点电致发光器件的制作方法的制程图；
图2A至图2F是根据本发明的第二实施例的量子点电致发光器件的制作方法的制程图；
图3A至图3F是根据本发明的第三实施例的量子点电致发光器件的制作方法的制程图。
具体实施方式
以下，将参照附图来详细描述本发明的实施例。然而，可以以许多不同的形式来实施本发明，并且本发明不应该被解释为限制于这里阐述的具体实施例。相反，提供这些实施例是为了解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够理解本发明的各种实施例和适合于特定预期应用的各种修改。
在附图中，为了清楚起见，可以夸大元件的形状和尺寸，并且相同的标号将始终被用于表示相同或相似的元件。
图1A至图1F是根据本发明的第一实施例的量子点电致发光器件的制作方法的制程图。
根据本发明的第一实施例的量子点电致发光器件的制作方法包括：
步骤一：参照图1A，提供一基板100。这里，基板100可以是硬质基板，诸如透明的硬质玻璃基板或者透明的硬质树脂基板，也可以是柔性基板。
步骤二：参照图1B，在所述基板上制作形成阳极200。这里，阳极200可以是透明的或者半透明的或者不透明的，其依据光线出射方向而定。如果光线由阴极600一侧出射，则阳极200是不透明的且是能够反光的；如果光线由阳极200一侧出射，则阳极200是透明的或者半透明的。
步骤三：参照图1C，在阳极200上制作形成三层空穴传输层，从下到上分别为第一空穴传输层310、第二空穴传输层320、第三空穴传输层330。应当说明的是，在本发明中，空穴传输层的层数并不以三层为限，其还可以是两层或者更多层。
第一空穴传输层310、第二空穴传输层320和第三空穴传输层330均被进行P型掺杂，并且第一空穴传输层310、第二空穴传输层320和第三空穴传输层330的掺杂浓度沿着远离阳极200的方向依次增大。
此外，第一空穴传输层310、第二空穴传输层320和第三空穴传输层330的制作材料可例如是聚四苯基联苯胺或聚乙烯咔唑，但本发明并不限制于此。另外，进行P型掺杂的掺杂材料可以例如是F4-TCNQ(2,3,5,6-Tetrafluoro-7,7',8,8'-Tetracyanoquino-dimethane，2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰醌-二甲烷)或HAT-CN(2,3,6,7,10,11-Hexacyano-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene，2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲)或三氧化钼(MoO3)，但本发明并不限制于此。
步骤四：参照图1D，在第三空穴传输层330上制作形成量子点发光层400。该量子点发光层400用于产生并出射光线。
步骤五：参照图1E，在量子点发光层400上制作形成电子传输层500。
步骤六：参照图1F，在电子传输层500上制作形成阴极600。这里，阴极600可以是透明的或者半透明的或者不透明的，其依据光线出射方向而定。如果光线由阳极200一侧出射，则阴极600是不透明的且是能够反光的；如果光线由阴极600一侧出射，则阴极600是透明的或者半透明的。
综上，通过在第一空穴传输层310、第二空穴传输层320和第三空穴传输层330中进行梯度P型掺杂，形成梯度掺杂效应，造成界面能带弯曲程度不一样，从而形成阶梯能级(即HOMO能级由阳极200到量子点发光层400依次加深)，进而减小空穴从阳极200注入到量子点发光层400的能垒，以提升器件发光效率。
图2A至图2F是根据本发明的第二实施例的量子点电致发光器件的制作方法的制程图。
根据本发明的第二实施例的量子点电致发光器件的制作方法包括：
步骤一：参照图2A，提供一基板100。这里，基板100可以是硬质基板，诸如透明的硬质玻璃基板或者透明的硬质树脂基板，也可以是柔性基板。
步骤二：参照图2B，在所述基板上制作形成阳极200。这里，阳极200可以是透明的或者半透明的或者不透明的，其依据光线出射方向而定。如果光线由阴极600一侧出射，则阳极200是不透明的且是能够反光的；如果光线由阳极200一侧出射，则阳极200是透明的或者半透明的。
步骤三：参照图2C，在阳极200上制作形成空穴传输层300。该空穴传输层300的制作材料可例如是聚四苯基联苯胺或聚乙烯咔唑，但本发明并不限制于此。
步骤四：参照图2D，在空穴传输层300上制作形成量子点发光层400。该量子点发光层400用于产生并出射光线。
步骤五：参照图2E，在量子点发光层400上制作形成三层电子传输层，从下到上分别为第一电子传输层510、第二电子传输层520、第三电子传输层530。应当说明的是，在本发明中，电子传输层的层数并不以三层为限，其还可以是两层或者更多层。
第一电子传输层510、第二电子传输层520和第三电子传输层530均被进行N型掺杂，并且第一电子传输层510、第二电子传输层520和第三电子传输层530的掺杂浓度沿着远离量子点发光层400的方向依次增大。
步骤六：参照图2F，在第三电子传输层530上制作形成阴极600。这里，阴极600可以是透明的或者半透明的或者不透明的，其依据光线出射方向而定。如果光线由阳极200一侧出射，则阴极600是不透明的且是能够反光的；如果光线由阴极600一侧出射，则阴极600是透明的或者半透明的。
图3A至图3F是根据本发明的第三实施例的量子点电致发光器件的制作方法的制程图。
根据本发明的第三实施例的量子点电致发光器件的制作方法包括：
步骤一：参照图3A，提供一基板100。这里，基板100可以是硬质基板，诸如透明的硬质玻璃基板或者透明的硬质树脂基板，也可以是柔性基板。
步骤二：参照图3B，在所述基板上制作形成阳极200。这里，阳极200可以是透明的或者半透明的或者不透明的，其依据光线出射方向而定。如果光线由阴极600一侧出射，则阳极200是不透明的且是能够反光的；如果光线由阳极200一侧出射，则阳极200是透明的或者半透明的。
步骤三：参照图3C，在阳极200上制作形成三层空穴传输层，从下到上分别为第一空穴传输层310、第二空穴传输层320、第三空穴传输层330。应当说明的是，在本发明中，空穴传输层的层数并不以三层为限，其还可以是两层或者更多层。
第一空穴传输层310、第二空穴传输层320和第三空穴传输层330均被进行P型掺杂，并且第一空穴传输层310、第二空穴传输层320和第三空穴传输层330的掺杂浓度沿着远离阳极200的方向依次增大。
此外，第一空穴传输层310、第二空穴传输层320和第三空穴传输层330的制作材料可例如是聚四苯基联苯胺或聚乙烯咔唑，但本发明并不限制于此。另外，进行P型掺杂的掺杂材料可以例如是F4-TCNQ(2,3,5,6-Tetrafluoro-7,7',8,8'-Tetracyanoquino-dimethane，2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰醌-二甲烷)或HAT-CN(2,3,6,7,10,11-Hexacyano-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene，2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲)或三氧化钼(MoO3)，但本发明并不限制于此。
步骤四：参照图3D，在第三空穴传输层330上制作形成量子点发光层400。该量子点发光层400用于产生并出射光线。
步骤五：参照图3E，在量子点发光层400上制作形成三层电子传输层，从下到上分别为第一电子传输层510、第二电子传输层520、第三电子传输层530。应当说明的是，在本发明中，电子传输层的层数并不以三层为限，其还可以是两层或者更多层。
第一电子传输层510、第二电子传输层520和第三电子传输层530均被进行N型掺杂，并且第一电子传输层510、第二电子传输层520和第三电子传输层530的掺杂浓度沿着远离量子点发光层400的方向依次增大。
步骤六：参照图3F，在第三电子传输层530上制作形成阴极600。这里，阴极600可以是透明的或者半透明的或者不透明的，其依据光线出射方向而定。如果光线由阳极200一侧出射，则阴极600是不透明的且是能够反光的；如果光线由阴极600一侧出射，则阴极600是透明的或者半透明的。
虽然已经参照特定实施例示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解：在不脱离由权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可在此进行形式和细节上的各种变化。
Claims (8)
1.一种量子点电致发光器件，其特征在于，包括：
基板；
阳极，设置于所述基板上；
空穴传输层，设置于所述阳极上；
量子点发光层，设置于所述空穴传输层上；
电子传输层，设置于所述量子点发光层上；
阴极，设置于所述电子传输层上；
其中，所述空穴传输层为P型掺杂的空穴传输层和/或所述电子传输层为N型掺杂的电子传输层。
2.根据权利要求1所述的量子点电致发光器件，其特征在于，当所述空穴传输层为P型掺杂的空穴传输层时，所述空穴传输层的层数至少为两层，且所述空穴传输层的掺杂浓度沿着远离所述阳极的方向逐渐增大。
3.根据权利要求1或2所述的量子点电致发光器件，其特征在于，当所述电子传输层为N型掺杂的电子传输层时，所述电子传输层的层数至少为两层，且所述电子传输层的掺杂浓度沿着远离所述阳极的方向逐渐增大。
4.根据权利要求1所述的量子点电致发光器件，其特征在于，所述空穴传输层的材料为聚四苯基联苯胺或聚乙烯咔唑，所述空穴传输层中P型掺杂的材料为F4-TCNQ(2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰醌-二甲烷)或HAT-CN或三氧化钼。
5.一种量子点电致发光器件的制作方法，其特征在于，包括：
提供一基板；
在所述基板上制作形成阳极；
在所述阳极上制作形成空穴传输层；
在所述空穴传输层上制作形成量子点发光层；
在所述量子点发光层上制作形成电子传输层；
在所述电子传输层上制作形成阴极；
其中，其中，所述空穴传输层为P型掺杂的空穴传输层和/或所述电子传输层为N型掺杂的电子传输层。
6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，当所述空穴传输层为P型掺杂的空穴传输层时，在所述阳极上制作形成空穴传输层的方法包括：
在所述阳极上依次制作形成至少两层空穴传输层；
对所述空穴传输层进行P型掺杂；其中，所述空穴传输层的掺杂浓度沿着远离所述阳极的方向逐渐增大。
7.根据权利要求5或6所述的制作方法，其特征在于，当所述电子传输层为N型掺杂的电子传输层时，在所述量子点发光层上制作形成电子传输层的方法包括：
在所述量子点发光层上依次制作形成至少两层电子传输层；
对所述电子传输层进行N型掺杂；其中，所述电子传输层的掺杂浓度沿着远离所述阳极的方向逐渐增大。
8.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述空穴传输层的材料为聚四苯基联苯胺或聚乙烯咔唑，所述空穴传输层中P型掺杂的材料为F4-TCNQ(2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰醌-二甲烷)或HAT-CN或三氧化钼。
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