CN108767131A - 一种量子点发光二极管及其制作方法 - Google Patents

一种量子点发光二极管及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种量子点发光二极管及其制作方法；所述量子点发光二极管包括基板，所述基板的外层依次为ITO层、PSS层、Poly‑TPD层、QDs层、Alq3层、Al层，所述ITO的一侧设有光面，所述光面上设有电机与各功能层且粗面向外，所述ITO的另一侧设有规则凹凸结构的玻璃，所述发光二极管制备材料按重量份包括：Al5‑10份、Alq33‑5份、QDS5‑10份、poly‑TPD4‑7份、PSS3‑10份、ITO3‑5份、去离子水10‑20份、丙酮15‑20份、异丙醇15‑20份、氯苯4‑7份、CdSe‑ZnO3‑5份、ZnO2‑5份、甲苯1‑3份、乙醇15‑20份。本发明使得发光二极管膜层破损率减少了13%，黑斑生成率减少了10%，避免了粗化表面在内使得膜层易出现缺陷而出现黑斑的问题，同时又发挥了粗化表面，起到了提高光输出效率的作用。

Description

一种量子点发光二极管及其制作方法
技术领域
本发明涉及LED设备技术领域，尤其涉及一种量子点发光二极管及其制作方法。
背景技术
量子点是半导体的纳米粒子，非稳态的电子从导带移到价带时量子点发光，当量子点尺寸比较小时，产生波长比较小的光，当量子点尺寸比较大时，产生波长较长的光。调整量子点的尺寸可以得到理想波长的可见光线。量子点发光二极管器件(QLED)由于其低廉的成本、可制备在柔性衬底上、制备工艺简单、全视角显示、高亮度、自发光等优势引起人们的广泛关注对QLED器件来说，低的工作电压和高的发光效率效率不仅可推动其工业化生产，同时也是量子点发光器件(QLED)性能提高的关键因素。由于QLED的发光效率问题是制约其发展前进的一大瓶颈，近年来，人们通过研究设计不同的QLED器件结构使其发光效率得到不同程度的改善。
现有技术存在以下不足之处：现有的量子点发光二极管的粗化表面在内，容易使得膜层出现缺陷，从而导致黑斑的产生，影响了光输出效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种量子点发光二极管及其制作方法，具备发光效率高、无黑斑产生的优点，解决了现有的量子点发光二极管的粗化表面在内，容易使得膜层出现缺陷，从而导致黑斑的产生，影响了光输出效率的问题。
根据本发明实施例的一种量子点发光二极管，包括基板，所述基板的外层依次为ITO层、PSS层、Poly-TPD层、QDs层、Alq3层、Al层，所述ITO的一侧设有光面，所述光面上设有电机与各功能层且粗面向外，所述ITO的另一侧设有规则凹凸结构的玻璃。
在上述方案基础上，所述发光二极管制备材料按重量份包括：Al5-10份、Alq33-5份、QDS5-10份、poly-TPD4-7份、PSS3-10份、ITO3-5份、氯苯4-7份、CdSe-ZnO3-5份、ZnO2-5份、甲苯1-3份、乙醇15-20份。
在上述方案基础上，所述量子点发光二极管的制作方法，具体包括如下步骤：
S1：基板经过去离子水，丙酮，异丙醇依次清洗，每次15-20分钟，空气中紫外线产生的臭氧处理15-20分钟；
S2：S1中的基板上沉积阳极ITO；
S3：旋转涂覆PSS，完成后再150-170℃固化15-25分钟；
S4：将基板传送至充满N2的手套箱中，旋转涂覆Poly-TPD浆体；
S5：将CdSe-ZnO与10-15mg/ml甲苯以400-600rpm的转速搅拌10-15分钟，得到CdSe-ZnO涂料，将ZnO与30-50mg/ml 的乙醇以500-700rpm的转速混合搅拌10-15min，得到ZnO涂料，然后将上述两种涂覆在Poly-TPD层外侧，涂覆完成后在145-165℃ 的温度下固化30-40分钟；
S6：高真空状态下蒸镀Al和Alq3，压力3×10-7torr，控制温度在200-300℃，蒸镀3-5h,即可制得量子点发光二极管。
在上述方案基础上，在S6中，所述Al层的厚度为90-110nm,所述Alq3层的厚度为30-40nm。
在上述方案基础上，在S3中，所述PSS的厚度为35-40nm。
在上述方案基础上，在S2中，基板上沉积的ITO层厚度为50-250nm。
在上述方案基础上，在S4中，所述Poly-TPD浆体的制备方法为：将Poly-TPD置于氯苯溶液中，控制搅拌器以1100-1300rpm的转速搅拌20-30s ，然后控制搅拌器以3000-3200rpm的转速30-40s。然后110-120℃干燥30-50分钟，得到Poly-TPD浆体。
在上述方案基础上，在S4中，涂覆的Poly-TPD层的厚度为35-45nm。
在上述方案基础上，所述氯苯溶液中氯苯的重量比为1.5%。
在上述方案基础上，在S5中，涂覆的CdSe-ZnO层的厚度为13-25nm，涂覆的ZnO的厚度为25-75nm。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本器件在玻璃基板上进行了改进，采用一侧平整(光面)、一侧具有规则凹凸结构的玻璃作为基底，在其光面制备电极和各功能层，粗面向外，使得膜层破损率减少了13%，黑斑生成率减少了10%，避免了粗化表面在内使得膜层易出现缺陷而出现黑斑的问题，同时又发挥了粗化表面，起到了提高光输出效率的作用。
附图说明
图1为本发明提出的一种量子点发光二极管的结构示意图。
图2为本发明提出的一种量子点发光二极管的效果图。
图中：1-Al、2-Alq3、3-QDs、4-Poly-TPD、5-PSS、6-ITO、7-基板。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段及所达到的具体功能，下面以具体实施方式对本发明做进一步详细描述。
实施例1
本实施例提供了一种量子点发光二极管，包括基板，基板采用玻璃材料制成，基板的外层依次为ITO层、PSS层、Poly-TPD层、QDs层、Alq3层、Al层，ITO的一侧设有光面，光面上设有电机与各功能层且粗面向外，ITO的另一侧设有规则凹凸结构的玻璃。
其中，发光二极管制备材料按重量份包括：Al5-10份、Alq35份、QDS5份、poly-TPD4份、PSS3份、ITO3份、氯苯7份、CdSe-ZnO3份、ZnO5份、甲苯1份、乙醇20份。
其中，量子点发光二极管的制作方法，具体包括如下步骤：
S1：基板经过去离子水，丙酮，异丙醇依次清洗，每次15分钟，空气中紫外线产生的臭氧处理20分钟；
S2：S1中的基板上沉积阳极ITO；
S3：旋转涂覆PSS，完成后再150-170℃固化15-25分钟；
S4：将基板传送至充满N2的手套箱中，旋转涂覆Poly-TPD浆体；
S5：将CdSe-ZnO与15mg/ml甲苯以600rpm的转速搅拌10分钟，得到CdSe-ZnO涂料，将ZnO与50mg/ml 的乙醇以500-700rpm的转速混合搅拌10min，得到ZnO涂料，然后将上述两种涂覆在Poly-TPD层外侧，涂覆完成后在165℃ 的温度下固化40分钟；
S6：高真空状态下蒸镀Al和Alq3，压力3×10-7torr，控制温度在200℃，蒸镀5h,即可制得量子点发光二极管。
其中，在S6中，Al层的厚度为110nm,Alq3层的厚度为30nm，在S3中，PSS的厚度为40nm，在S2中，基板上沉积的ITO层厚度为50nm，在S4中，Poly-TPD浆体的制备方法为：将Poly-TPD置于氯苯溶液中，控制搅拌器以1300rpm的转速搅拌20s ，然后控制搅拌器以3000rpm的转速40s。然后110-120℃干燥30分钟，得到Poly-TPD浆体，在S4中，涂覆的Poly-TPD层的厚度为45nm，在S5中，涂覆的CdSe-ZnO层的厚度为13nm，涂覆的ZnO的厚度为75nm。
其中，氯苯溶液中氯苯的重量比为1.5%。
实施例2
本实施例提供了一种量子点发光二极管，包括基板，基板采用玻璃材料制成，基板的外层依次为ITO层、PSS层、Poly-TPD层、QDs层、Alq3层、Al层，ITO的一侧设有光面，光面上设有电机与各功能层且粗面向外，ITO的另一侧设有规则凹凸结构的玻璃。
其中，发光二极管制备材料按重量份包括：Al10份、Alq35份、QDS5份、poly-TPD7份、PSS3份、ITO5份、氯苯4份、CdSe-ZnO5份、ZnO2份、甲苯3份、乙醇15份。
其中，量子点发光二极管的制作方法，具体包括如下步骤：
S1：基板经过去离子水，丙酮，异丙醇依次清洗，每次20分钟。空气中紫外线产生的臭氧处理15分钟；
S2：S1中的基板上沉积阳极ITO；
S3：旋转涂覆PSS，完成后再150℃固化25分钟；
S4：将基板传送至充满N2的手套箱中，旋转涂覆Poly-TPD浆体；
S5：将CdSe-ZnO与10mg/ml甲苯以600rpm的转速搅拌15分钟，得到CdSe-ZnO涂料，将ZnO与30mg/ml 的乙醇以500-700rpm的转速混合搅拌15min，得到ZnO涂料，然后将上述两种涂覆在Poly-TPD层外侧，涂覆完成后在165℃ 的温度下固化40分钟；
S6：高真空状态下蒸镀Al和Alq3，压力3×10-7torr，控制温度在300℃，蒸镀5h,即可制得量子点发光二极管。
其中，在S6中，Al层的厚度为110nm,Alq3层的厚度为30nm，在S3中，PSS的厚度为40nm，在S2中，基板上沉积的ITO层厚度为50nm，在S4中，Poly-TPD浆体的制备方法为：将Poly-TPD置于氯苯溶液中，控制搅拌器以1300rpm的转速搅拌20s ，然后控制搅拌器以3000-3200rpm的转速40s。然后120℃干燥50分钟，得到Poly-TPD浆体，在S4中，涂覆的Poly-TPD层的厚度为35nm，在S5中，涂覆的CdSe-ZnO层的厚度为25nm，涂覆的ZnO的厚度为25nm。
其中，氯苯溶液中氯苯的重量比为1.5%。
实施例3
本实施例提供了一种量子点发光二极管，包括基板，基板采用玻璃材料制成，基板的外层依次为ITO层、PSS层、Poly-TPD层、QDs层、Alq3层、Al层，ITO的一侧设有光面，光面上设有电机与各功能层且粗面向外，ITO的另一侧设有规则凹凸结构的玻璃。
其中，发光二极管制备材料按重量份包括：Al70、Alq34份、QDS7份、poly-TPD5份、PSS6份、ITO4份、氯苯5份、CdSe-ZnO4份、ZnO3份、甲苯2份、乙醇17份。
其中，量子点发光二极管的制作方法，具体包括如下步骤：
S1：基板经过去离子水，丙酮，异丙醇依次清洗，每次17分钟。空气中紫外线产生的臭氧处理17分钟；
S2：S1中的基板上沉积阳极ITO；
S3：旋转涂覆PSS，完成后再160℃固化20分钟；
S4：将基板传送至充满N2的手套箱中，旋转涂覆Poly-TPD浆体；
S5：将CdSe-ZnO与12mg/ml甲苯以500rpm的转速搅拌12分钟，得到CdSe-ZnO涂料，将ZnO与40mg/ml 的乙醇以600rpm的转速混合搅拌12min，得到ZnO涂料，然后将上述两种涂覆在Poly-TPD层外侧，涂覆完成后在15℃ 的温度下固化35分钟；
S6：高真空状态下蒸镀Al和Alq3，压力3×10-7torr，控制温度在250℃，蒸镀4h,即可制得量子点发光二极管。
其中，在S6中，Al层的厚度为100nm,Alq3层的厚度为35nm，在S3中，PSS的厚度为37nm，在S2中，基板上沉积的ITO层厚度为150nm，在S4中，Poly-TPD浆体的制备方法为：将Poly-TPD置于氯苯溶液中，控制搅拌器以1200rpm的转速搅拌25s ，然后控制搅拌器以3100rpm的转速40s。然后115℃干燥40分钟，得到Poly-TPD浆体，在S4中，涂覆的Poly-TPD层的厚度为40nm，在S5中，涂覆的CdSe-ZnO层的厚度为20nm，涂覆的ZnO的厚度为50nm。
其中，氯苯溶液中氯苯的重量比为1.5%。
实施例4
本实施例提供了一种量子点发光二极管，包括基板，基板采用玻璃材料制成，基板的外层依次为ITO层、PSS层、Poly-TPD层、QDs层、Alq3层、Al层，ITO的一侧设有光面，光面上设有电机与各功能层且粗面向外，ITO的另一侧设有规则凹凸结构的玻璃。
其中，发光二极管制备材料按重量份包括：Al10份、Alq33份、QDS10份、poly-TPD7份、PSS10份、ITO5份、氯苯7份、CdSe-ZnO5份、ZnO5份、甲苯3份、乙醇20份。
其中，量子点发光二极管的制作方法，包括如下步骤：
S1：基板经过去离子水，丙酮，异丙醇依次清洗，每次20分钟。空气中紫外线产生的臭氧处理20分钟；
S2：S1中的基板上沉积阳极ITO；
S3：旋转涂覆PSS，完成后再170℃固化25分钟；
S4：将基板传送至充满N2的手套箱中，旋转涂覆Poly-TPD浆体；
S5：将CdSe-ZnO与15mg/ml甲苯以600rpm的转速搅拌15分钟，得到CdSe-ZnO涂料，将ZnO与50mg/ml 的乙醇以700rpm的转速混合搅拌15min，得到ZnO涂料，然后将上述两种涂覆在Poly-TPD层外侧，涂覆完成后在165℃ 的温度下固化40分钟；
S6：高真空状态下蒸镀Al和Alq3，压力3×10-7torr，控制温度在220℃，蒸镀3h,即可制得量子点发光二极管。
其中，在S6中，Al层的厚度为110nm,Alq3层的厚度为40nm，在S3中，PSS的厚度为40nm，在S2中，基板上沉积的ITO层厚度为250nm，在S4中，Poly-TPD浆体的制备方法为：将Poly-TPD置于氯苯溶液中，控制搅拌器以1300rpm的转速搅拌30s ，然后控制搅拌器以3200rpm的转速40s。然后120℃干燥50分钟，得到Poly-TPD浆体，在S4中，涂覆的Poly-TPD层的厚度为45nm，在S5中，涂覆的CdSe-ZnO层的厚度为25nm，涂覆的ZnO的厚度为75nm。
其中，氯苯溶液中氯苯的重量比为1.5%。
实施例5
本实施例提供了一种量子点发光二极管，包括基板，基板采用玻璃材料制成，基板的外层依次为ITO层、PSS层、Poly-TPD层、QDs层、Alq3层、Al层，ITO的一侧设有光面，光面上设有电机与各功能层且粗面向外，ITO的另一侧设有规则凹凸结构的玻璃。
其中，发光二极管制备材料按重量份包括：Al5份、Alq33份、QDS5份、poly-TPD4份、PSS3份、ITO3份、氯苯4份、CdSe-ZnO3份、ZnO2份、甲苯1份、乙醇15份。
其中，量子点发光二极管的制作方法，具体包括如下步骤：
S1：基板经过去离子水，丙酮，异丙醇依次清洗，每次15分钟。空气中紫外线产生的臭氧处理15分钟；
S2：S1中的基板上沉积阳极ITO；
S3：旋转涂覆PSS，完成后在150℃的温度下固化15分钟；
S4：将基板传送至充满N2的手套箱中，旋转涂覆Poly-TPD浆体；
S5：将CdSe-ZnO与10mg/ml甲苯以400rpm的转速搅拌10分钟，得到CdSe-ZnO涂料，将ZnO与30mg/ml 的乙醇以500rpm的转速混合搅拌10min，得到ZnO涂料，然后将上述两种涂覆在Poly-TPD层外侧，涂覆完成后在145℃ 的温度下固化30分钟；
S6：高真空状态下蒸镀Al和Alq3，压力3×10-7torr，控制温度在200℃，蒸镀5h,即可制得量子点发光二极管。
其中，在S6中，Al层的厚度为90nm,Alq3层的厚度为30nm，在S3中，PSS的厚度为35nm，在S2中，基板上沉积的ITO层厚度为50nm，在S4中，Poly-TPD浆体的制备方法为：将Poly-TPD置于氯苯溶液中，控制搅拌器以1100rpm的转速搅拌20s ，然后控制搅拌器以3000rpm的转速30s。然后110℃干燥30分钟，得到Poly-TPD浆体，在S4中，涂覆的Poly-TPD层的厚度为35nm，在S5中，涂覆的CdSe-ZnO层的厚度为13nm，涂覆的ZnO的厚度为25nm。
其中，氯苯溶液中氯苯的重量比为1.5%。
对照例
现对上述实施例1-5所制备的量子点发光二极管进行实验调查，调查样本数：200件，并将调查的结果与现有的量子点发光二极管进行数据对比，调查表如下：
指标 膜层破损率 黑斑生成率 光输出效率
实施例1 2 1.2 高
实施例2 2 1.3 高
实施例3 1 1.2 高
实施例4 1 1.2 高
实施例5 1 1.2 高
对照例 14 11 低
综上所述，使用该量子点发光二极管后，膜层破损率减少了13%，黑斑生成率减少了10%，光输出效率也有了极大的提高。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种量子点发光二极管，其特征在于：包括基板，所述基板采用玻璃材料制成，所述基板的外层依次为ITO层、PSS层、Poly-TPD层、QDs层、Alq3层、Al层，所述ITO的一侧设有光面，所述光面上设有电机与各功能层且粗面向外，所述ITO的另一侧设有规则凹凸结构的玻璃。
2.根据权利要求1所述的一种量子点发光二极管，其特征在于：所述发光二极管制备材料按重量份包括：Al 5-10份、Alq3 3-5份、QDS 5-10份、poly-TPD 4-7份、PSS 3-10份、ITO3-5份、氯苯4-7份、CdSe-ZnO 3-5份、ZnO 2-5份、甲苯1-3份、乙醇15-20份。
3.根据权利要求1-2任一项所述的一种量子点发光二极管的制作方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1：基板经过去离子水，丙酮，异丙醇依次清洗，每次15-20分钟，空气中紫外线产生的臭氧处理15-20分钟；
S2：S1中的基板上沉积阳极ITO；
S3：旋转涂覆PSS，完成后再150-170℃固化15-25分钟；
S4：将基板传送至充满N2的手套箱中，旋转涂覆Poly-TPD浆体；
S5：将CdSe-ZnO与10-15mg/ml甲苯以400-600rpm的转速搅拌10-15分钟，得到CdSe-ZnO涂料，将ZnO与30-50mg/ml 的乙醇以500-700rpm的转速混合搅拌10-15min，得到ZnO涂料，然后将上述两种涂覆在Poly-TPD层外侧，涂覆完成后在145-165℃ 的温度下固化30-40分钟；
S6：高真空状态下蒸镀Al和Alq3，压力3×10-7torr，控制温度在200-300℃，蒸镀3-5h,即可制得量子点发光二极管。
4.根据权利要求3所述的一种量子点发光二极管的制作方法，其特征在于：在S6中，所述Al层的厚度为90-110nm,所述Alq3层的厚度为30-40nm。
5.根据权利要求3所述的一种量子点发光二极管的制作方法，其特征在于：在S3中，所述PSS的厚度为35-40nm。
6.根据权利要求3所述的一种量子点发光二极管的制作方法，其特征在于：在S2中，基板上沉积的ITO层厚度为50-250nm。
7.根据权利要求3所述的一种量子点发光二极管的制作方法，其特征在于：在S4中，所述Poly-TPD浆体的制备方法为：将Poly-TPD置于氯苯溶液中，控制搅拌器以1100-1300rpm的转速搅拌20-30s ，然后控制搅拌器以3000-3200rpm的转速30-40s；然后110-120℃干燥30-50分钟，得到Poly-TPD浆体。
8.根据权利要求3所述的一种量子点发光二极管的制作方法，其特征在于：在S4中，涂覆的Poly-TPD层的厚度为35-45nm。
9.根据权利要求7所述的一种量子点发光二极管的制作方法，其特征在于：所述氯苯溶液中氯苯的重量比为1.5%。
10.根据权利要求3所述的一种量子点发光二极管的制作方法，其特征在于：在S5中，涂覆的CdSe-ZnO层的厚度为13-25nm，涂覆的ZnO的厚度为25-75nm。
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