CN110048009A - 一种qled器件及其制备方法、显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明的实施例提供一种QLED器件及其制备方法、显示面板，涉及显示技术领域，可避免QLED器件漏电。一种QLED器件，包括：依次层叠设置于衬底上的阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电子注入层和阴极；所述QLED器件还包括阻挡层，所述阻挡层设置于所述量子点发光层靠近所述空穴传输层一侧，和/或，设置于所述量子点发光层靠近所述电子传输层一侧；所述阻挡层包括分散排列的纳米颗粒。

Description

一种QLED器件及其制备方法、显示面板

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种QLED器件及其制备方法、显示面板。

背景技术

量子点是半径小于或接近波尔激子半径的纳米颗粒，具有发光光谱窄、发光波长可调控、光谱纯度高等优点，将量子点作为发光层的制作材料，能够在不同的导电材料之间引入发光层，从而得到所需要波长的光。

QLED(Quantum Dot Light-emitting Diode，量子点发光二极管)具有的快速响应、高对比度、低启动电压、广视角等优点，使其在显示领域以及照明领域具有很大的应用前景，有希望成为下一代发光器件的核心部分。

发明内容

本发明的实施例提供一种QLED器件及其制备方法、显示面板，可避免QLED器件漏电。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种QLED器件，包括：依次层叠设置于衬底上的阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电子注入层和阴极；所述QLED器件还包括阻挡层，所述阻挡层设置于所述量子点发光层靠近所述空穴传输层一侧，和/或，设置于所述量子点发光层靠近所述电子传输层一侧；所述阻挡层包括分散排列的纳米颗粒。

可选的，所述阻挡层为两层，其中一层所述阻挡层设置在所述量子点发光层靠近所述空穴传输层的一侧，另一层所述阻挡层设置在所述量子点发光层靠近所述电子传输层的一侧。

可选的，所述阻挡层的材料为绝缘纳米材料；所述纳米颗粒的直径小于所述量子点发光层的量子点粒子的直径。

可选的，所述纳米颗粒的直径为2～5nm。

可选的，所述阻挡层的厚度为6～12nm。

第二方面，提供一种显示面板，包括：衬底、设置于所述衬底上每个亚像素区的QLED器件，所述QLED器件为上述的QLED器件。

第三方面，提供一种QLED器件的制备方法，包括：在衬底上沿所述衬底的厚度方向，依次形成阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子注入层、电子传输层和阴极；所述QLED器件的制备方法还包括：形成阻挡层，所述阻挡层位于所述量子点发光层靠近所述空穴传输层一侧，和/或，位于所述量子点发光层靠近所述电子传输层一侧；所述阻挡层包括分散排列的纳米颗粒。

可选的，在所述阻挡层位于所述量子点发光层靠近所述空穴传输层一侧的情况下，形成所述阻挡层，包括：将所述纳米颗粒均匀分散于溶液中，将所述溶液形成于所述空穴传输层靠近所述量子点发光层的一侧，所述溶液干燥后，形成所述阻挡层；其中，所述溶液包括乙醇、乙醇胺和添加剂。

可选的，在所述阻挡层位于所述量子点发光层靠近所述电子传输层一侧的情况下，形成所述阻挡层，包括：将所述纳米颗粒均匀分散于溶液中，将所述溶液形成于所述量子点发光层靠近所述电子传输层的一侧，所述溶液干燥后，形成所述阻挡层；其中，所述溶液包括乙醇、乙醇胺和添加剂。

可选的，所述纳米颗粒的材料选自绝缘纳米材料；所述纳米颗粒的直径小于所述量子点发光层的量子点粒子的直径。

本发明的实施例提供一种QLED器件及其制备方法、显示面板，通过在量子点发光层靠近空穴传输层一侧，和/或，量子点发光层靠近电子传输层一侧设置阻挡层，且使阻挡层包括分散排列的纳米颗粒，一方面，纳米颗粒可以对量子点发光层中的缺陷或间隙进行填充，改善发光淬灭；另一方面，阻挡层可以减缓空穴和/或电子向量子点发光层移动的速度，降低空穴和/或电子穿过量子点发光层的概率，从而能够在保证量子点发光层正常工作的同时，防止空穴传输层和电子传输层在QLED器件中的相互渗入，避免漏电。

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为本发明的实施例提供的一种显示面板的俯视示意图；

图2为本发明的实施例提供的一种亚像素的结构示意图；

图3为相关技术提供的一种QLED器件的结构示意图；

图4为本发明的实施例提供的一种QLED器件的结构示意图；

图5为本发明的实施例提供的另一种QLED器件的结构示意图；

图6为本发明的实施例提供的又一种QLED器件的结构示意图；

图7为本发明的实施例提供的一种阻挡层的纳米颗粒的结构示意图；

图8为本发明的实施例提供的一种QLED器件的制备方法的流程图；

图9为本发明的实施例提供的一种阻挡层的制备过程示意图。

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。

如图1所示，本发明实施例提供一种显示面板，包括：显示区(active area，简称AA区)和围绕AA区一圈设置的周边区。上述AA区中包括多种颜色的亚像素(sub pixel)P；该多种颜色的亚像素至少包括第一颜色亚像素、第二颜色亚像素和第三颜色亚像素，第一颜色、第二颜色和第三颜色为三基色(例如红色、绿色和蓝色)。任意亚像素P的区域可通过像素界定层进行限定。

为了方便说明，本申请中上述多个亚像素P是以矩阵形式排列为例进行的说明。在此情况下，沿水平方向X排列成一排的亚像素P称为同一行亚像素，沿竖直方向Y排列成一排的亚像素P称为同一列亚像素。同一行亚像素可以与一根栅线连接，同一列亚像素可以与一根数据线连接。

对于单个亚像素P而言，如图2所示，在亚像素P中设置QLED器件以及控制QLED器件发光的像素驱动电路。该像素驱动电路一般由薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)、电容(Capacitance，简称C)等电子器件组成。例如，像素驱动电路可以是由两个薄膜晶体管(一个开关TFT和一个驱动TFT)和一个电容构成的2T1C结构的像素驱动电路；当然，像素驱动电路还可以是由两个以上的薄膜晶体管(多个开关TFT和一个驱动TFT)和至少一个电容构成的像素驱动电路。其中，不管像素驱动电路是何种结构，都必须包括驱动TFT，驱动TFT可以与QLED器件的阳极连接。

需要说明的是，图2仅为示意图，并未示出像素驱动电路与QLED器件的连接关系(实际中可以根据需要选择合适的像素驱动电路)，本领域的技术人员可以理解的，像素驱动电路中的驱动TFT通过位于其上方的绝缘层上的通孔与QLED器件的阳极连接。

如图4-图6所示，本发明实施例提供一种QLED器件，包括：依次层叠设置于衬底10上的阳极11、空穴注入层12、空穴传输层13、量子点发光层14、电子传输层15、电子注入层16和阴极17。

在此基础上，如图4-图6所示，该QLED器件还包括阻挡层18，阻挡层18设置于量子点发光层14靠近空穴传输层13的一侧，和/或，设置于量子点发光层14靠近电子传输层15的一侧；阻挡层18包括分散排列的纳米颗粒。

即，如图4所示，阻挡层18设置于量子点发光层14靠近空穴传输层13的一侧。或者，如图5所示，阻挡层18设置于量子点发光层14靠近电子传输层15的一侧。或者，阻挡层18分别设置于量子点发光层14靠近空穴传输层13的一侧以及量子点发光层14靠近电子传输层15的一侧。

当阻挡层18设置于量子点发光层14靠近空穴传输层13一侧时，阻挡层18可以减缓空穴向量子点发光层14的移动速度，从而降低空穴穿过量子点发光层14的概率。当阻挡层18设置于量子点发光层14靠近电子传输层15一侧时，阻挡层18可以减缓电子向量子点发光层14的移动速度，从而降低电子穿过量子点发光层14的概率。

其中，量子点发光层14的材料包括量子点材料。当电子和空穴分别通过电子传输层15和空穴传输层13进入量子点发光层14时，量子点材料会受到激子能量的激发而发光。另外，由于量子点存在量子限域效应，电子空穴复合所发出的光的波长会随量子点的尺寸变化，不同尺寸的量子点材料会发出不同颜色的光。

示例的，阻挡层18的结构可以为分散的颗粒状结构(如图7所示)。

本发明实施例的阻挡层18的设置，由于其纳米颗粒分散排列，纳米颗粒之间存在一定的间隙，因此，纳米颗粒可以对量子点发光层14中的缺陷或间隙进行填充。

本领域技术人员明白，阻挡层18的纳米颗粒在填充量子点发光层14中缺陷或间隙的同时，并不会阻挡正常的量子点粒子与空穴传输层13和电子传输层15之间的电荷交换。

相对于如图3所示，在QLED器件由层叠设置于衬底10上的阳极11、空穴注入层12、空穴传输层13、量子点发光层14、电子传输层15、电子注入层16和阴极17构成的情况下。量子点发光层14的表面与内部存在较多的缺陷，无法形成规整致密的膜层，这些缺陷会导致量子点发光层14内部的载流子无法复合发光，导致发光淬灭。此外，由于量子点材料是由量子点粒子组成，每个量子点粒子包括量子点的核、壳以及配体，单个量子点粒子的尺寸约为20nm。而一般量子点发光层14的厚度只有30～40nm，因此，在该量子点发光层14中最多可以堆叠两层量子点粒子，在量子点粒子之间就会存在一定的间隙。电子传输层15和/或空穴传输层13会在量子点发光层14中相互渗入，导致QLED器件漏电。

本发明实施例提供一种QLED器件，通过在量子点发光层14靠近空穴传输层13一侧，和/或，量子点发光层14靠近电子传输层15一侧设置阻挡层18，且使阻挡层18包括分散排列的纳米颗粒，一方面，纳米颗粒可以对量子点发光层14中的缺陷或间隙进行填充，改善发光淬灭；另一方面，阻挡层18可以减缓空穴和/或电子向量子点发光层14移动的速度，降低空穴和/或电子穿过量子点发光层14的概率，从而能够在保证量子点发光层14正常工作的同时，防止空穴传输层13和电子传输层15在QLED器件中的相互渗入，避免漏电。

可选的，如图6所示，阻挡层18为两层，其中一层阻挡层18设置在量子点发光层14靠近空穴传输层13的一侧，另一层阻挡层18设置在量子点发光层14靠近电子传输层15的一侧。这样可以最大化的改善上述的漏电以及淬灭的问题。

可选的，阻挡层18的材料为绝缘纳米材料；纳米颗粒的直径小于量子点发光层14的量子点粒子的直径。

示例的，阻挡层18的材料可以为氮化铝，氧化硅，氧化钛，碳酸钙中的至少一种。

阻挡层18采用绝缘纳米材料，可以对空穴和电子起到一定的隔绝作用，阻挡空穴和电子的导电性，避免空穴和电子在QLED器件中渗透，发生漏电。也可以避免空穴传输层13和电子传输层15相互接触而发生短路。

并且，纳米颗粒的直径小于量子点发光层14的量子点粒子的直径，不会遮挡量子点粒子的正常发光，减轻阻挡层18的纳米颗粒的存在，对于量子点发光层14的量子点粒子的发光性能的影响。

此外，相关技术中采用整面膜层的阻挡层，并通过调整阻挡层材料的导带底和价带顶，进行能级调控，从而对空穴或电子进行阻挡。本发明实施例相比于相关技术，采用的阻挡层18中绝缘纳米颗粒分散排列，能够阻挡空穴和电子在QLED器件中的导电性，避免漏电，实际操作简单。

在此基础上，可选的，纳米颗粒的直径为2～5nm。

可选的，阻挡层18的厚度为6～12nm。示例的，阻挡层18的厚度为6nm，或者，阻挡层18的厚度为8nm，或者，阻挡层18的厚度为10nm，或者，阻挡层18的厚度为12nm。

在此情况下，不管阻挡层18设置在哪，其都为单层结构，不会对QLED器件的厚度造成影响。

本发明实施例还提供一种显示面板，包括：衬底、设置于衬底上每个亚像素区的QLED器件，QLED器件为上述的QLED器件。具有与上述QLED器件相同的技术效果，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种QLED器件的制备方法，如图8所示，该方法包括如下步骤：

S10、参考图4-图6，在衬底10上沿衬底10的厚度方向，依次形成阳极11、空穴注入层12、空穴传输层13、量子点发光层14、电子传输层15、电子注入层16和阴极17。

在此基础上，该QLED器件的制备方法还包括：

S20、参考图4-图6，形成阻挡层18，阻挡层18位于量子点发光层14靠近空穴传输层13一侧，和/或，位于量子点发光层14靠近电子传输层15一侧；阻挡层18包括分散排列的纳米颗粒。

即，如图4所示，阻挡层18形成于量子点发光层14靠近空穴传输层13的一侧。或者，如图5所示，阻挡层18形成于量子点发光层14靠近电子传输层15的一侧。或者，如图6所示，阻挡层18分别形成于量子点发光层14靠近空穴传输层13的一侧以及量子点发光层14靠近电子传输层15的一侧。

当阻挡层18形成于量子点发光层14靠近空穴传输层13一侧时，阻挡层18可以减缓空穴向量子点发光层14的移动速度，从而降低空穴穿过量子点发光层14的概率。当阻挡层18形成于量子点发光层14靠近电子传输层15一侧时，阻挡层18可以减缓电子向量子点发光层14的移动速度，从而降低电子穿过量子点发光层14的概率。

由于阻挡层18包括分散排列的纳米颗粒，纳米颗粒之间存在一定的间隙，因此，纳米颗粒可以对量子点发光层14中的缺陷或间隙进行填充。

本领域技术人员明白，阻挡层18的纳米颗粒在填充量子点发光层14中缺陷或间隙的同时，并不会阻挡正常的量子点粒子与空穴传输层和电子传输层之间的电荷交换。

本发明实施例提供一种QLED器件的制备方法，通过在量子点发光层14靠近空穴传输层13一侧，和/或，量子点发光层14靠近电子传输层15一侧形成阻挡层18，且使阻挡层18包括分散排列的纳米颗粒，一方面，纳米颗粒可以对量子点发光层14中的缺陷或间隙进行填充，改善发光淬灭；另一方面，阻挡层18可以减缓空穴和/或电子向量子点发光层14移动的速度，降低空穴和/或电子穿过量子点发光层14的概率，从而能够在保证量子点发光层14正常工作的同时，防止空穴传输层13和电子传输层15在QLED器件中的相互渗入，避免漏电。

可选的，在阻挡层18位于量子点发光层14靠近空穴传输层13一侧的情况下，形成阻挡层18，包括：

参考图4，将纳米颗粒均匀分散于溶液中，将溶液形成于空穴传输层13靠近量子点发光层14的一侧，溶液干燥后，形成阻挡层18；其中，溶液包括乙醇、乙醇胺和添加剂。

示例的，可以采用涂覆工艺和打印工艺，将上述均匀分散有纳米颗粒的溶液形成于空穴传输层13靠近量子点发光层14的一侧表面上。

如图9所示，以阻挡层18位于空穴传输层13靠近量子点发光层14一侧为例。制备该阻挡层18包括：将纳米颗粒均匀分散在包括乙醇、乙醇胺和添加剂的溶液中，该添加剂用于优化纳米颗粒在溶液中分散效果。像素界定层中相邻的挡墙之间的区域为亚像素区，在每个亚像素区中的空穴传输层13靠近量子点发光层14的一侧表面，采用喷墨打印工艺，滴入该溶液后，先在约10⁴～10⁵Pa的大气压下进行2～3分钟的慢速干燥，之后在低于10Pa的大气压下进行快速干燥，得到纳米颗粒均匀分布的阻挡层18(参考图4所示)。

可选的，在阻挡层18位于量子点发光层14靠近电子传输层15一侧的情况下，形成阻挡层18，包括：

参考图5，将纳米颗粒均匀分散于溶液中，将溶液形成于量子点发光层14靠近电子传输层15的一侧，溶液干燥后，形成阻挡层18；其中，溶液包括乙醇、乙醇胺和添加剂。

示例的，可以采用涂覆工艺和打印工艺，将上述均匀分散有纳米颗粒的溶液形成于量子点发光层14靠近电子传输层15的一侧表面上。

在量子点发光层14靠近电子传输层15一侧形成阻挡层18，与上述的在空穴传输层13靠近量子点发光层14的一侧形成阻挡层18具有相同的步骤，在此不再赘述。

需要说明的是，本领域技术人员可以根据阻挡层18的厚度以及QLED器件的结构，对溶液中纳米颗粒浓度和溶液体积进行调节。

本领域技术人员明白，在前期实验阶段，可以通过制作多个QLED器件样品，每个QLED器件样品在形成阻挡层18时的纳米颗粒浓度均不同，测试每个QLED器件样品的阻挡层18对空穴或电子的阻挡能力，从而得到合适的纳米颗粒的浓度。

示例的，在阻挡层18位于空穴传输层13靠近量子点发光层14的一侧的情况下，实验阶段，可以先制作出多个QLED器件样品，每个QLED器件样品形成阻挡层18时的溶液中纳米颗粒浓度均不相同，测试每个QLED器件样品的空穴注入层12和空穴传输层13在形成阻挡层18前后的电压大小，阻挡层18对空穴的阻挡能力，从而选择出合适的阻挡层18的溶液中纳米颗粒浓度。当然，在上述基础上，也可以根据测试结果，调节形成阻挡层18的溶液中纳米颗粒的浓度，再次制作一些QLED器件样品，测试后选择更为合适的纳米颗粒浓度。基于此，在制备本发明实施例中的QLED器件时便可直接采用上述得到的纳米颗粒浓度。

在阻挡层18位于量子点发光层14靠近空穴传输层13一侧的情况下，实验阶段，也可以先制作出多个QLED器件样品，每个QLED器件样品形成阻挡层18时的溶液中纳米颗粒浓度均不相同，测试每个QLED器件样品电子注入层16和电子传输层15在形成阻挡层18前后的电压大小，判断在量子点发光层14靠近空穴传输层13一侧的阻挡层18对电子的阻挡能力，从而选择出合适的阻挡层18的溶液中纳米颗粒浓度。当然，在上述基础上，也可以根据测试结果，调节形成阻挡层18的溶液中的纳米颗粒的浓度，再次制作一些QLED器件样品，测试后选择更为合适的纳米颗粒浓度。基于此，在制备本发明实施例中的QLED器件时，便可直接采用上述得到的纳米颗粒浓度。

同样的，在量子点发光层14靠近空穴传输层13一侧和量子点发光层14靠近电子传输层15一侧均形成阻挡层18的情况下，实验阶段，可以先制作出多个QLED器件样品，每个QLED器件样品形成位于量子点发光层14靠近空穴传输层13一侧、量子点发光层14靠近电子传输层15一侧的阻挡层18时的溶液中纳米颗粒浓度均不同，可以分别测试量子点发光层14靠近空穴传输层13一侧的阻挡层18对空穴的阻挡能力，以及量子点发光层14靠近电子传输层15一侧的阻挡层18对电子的阻挡能力，从而选择出合适的量子点发光层14靠近空穴传输层13一侧和量子点发光层14靠近电子传输层15一侧的阻挡层18的溶液中纳米颗粒浓度。当然，在上述基础上，也可以根据测试结果，调节形成阻挡层18的溶液中的纳米颗粒的浓度，再次制作一些QLED器件样品，测试后选择更为合适的纳米颗粒浓度。基于此，在制备本发明实施例中的QLED器件时，便可直接采用上述得到的纳米颗粒浓度。

可选的，纳米颗粒的材料选自绝缘纳米材料；纳米颗粒的直径小于量子点发光层14的量子点粒子的直径。

阻挡层18采用绝缘纳米材料，可以对空穴和电子起到一定的隔绝作用，阻挡空穴和电子的导电性，避免空穴和电子在QLED器件中渗透，发生漏电。也可以避免空穴传输层13和电子传输层15相互接触而发生短路。

并且，纳米颗粒的直径小于量子点发光层14的量子点粒子的直径，不会遮挡量子点粒子的正常发光，减轻阻挡层18的纳米颗粒的存在，对于量子点发光层14的量子点粒子的发光性能的影响。

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 (10)

1.一种QLED器件，其特征在于，包括：依次层叠设置于衬底上的阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电子注入层和阴极；

所述QLED器件还包括阻挡层，所述阻挡层设置于所述量子点发光层靠近所述空穴传输层一侧，和/或，设置于所述量子点发光层靠近所述电子传输层一侧；

所述阻挡层包括分散排列的纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的QLED器件，其特征在于，所述阻挡层为两层，其中一层所述阻挡层设置在所述量子点发光层靠近所述空穴传输层的一侧，另一层所述阻挡层设置在所述量子点发光层靠近所述电子传输层的一侧。

3.根据权利要求1所述的QLED器件，其特征在于，所述阻挡层的材料为绝缘纳米材料；

所述纳米颗粒的直径小于所述量子点发光层的量子点粒子的直径。

4.根据权利要求1所述的QLED器件，其特征在于，所述纳米颗粒的直径为2～5nm。

5.根据权利要求1所述的QLED器件，其特征在于，所述阻挡层的厚度为6～12nm。

6.一种显示面板，其特征在于，包括：衬底、设置于所述衬底上每个亚像素区的QLED器件，所述QLED器件为权利要求1-5任一项所述的QLED器件。

7.一种QLED器件的制备方法，其特征在于，包括：在衬底上沿所述衬底的厚度方向，依次形成阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子注入层、电子传输层和阴极；

所述QLED器件的制备方法还包括：形成阻挡层，所述阻挡层位于所述量子点发光层靠近所述空穴传输层一侧，和/或，位于所述量子点发光层靠近所述电子传输层一侧；

所述阻挡层包括分散排列的纳米颗粒。

8.根据权利要求7所述的QLED器件的制备方法，其特征在于，

在所述阻挡层位于所述量子点发光层靠近所述空穴传输层一侧的情况下，形成所述阻挡层，包括：

将所述纳米颗粒均匀分散于溶液中，将所述溶液形成于所述空穴传输层靠近所述量子点发光层的一侧，所述溶液干燥后，形成所述阻挡层；

其中，所述溶液包括乙醇、乙醇胺和添加剂。

9.根据权利要求7所述的QLED器件的制备方法，其特征在于，

在所述阻挡层位于所述量子点发光层靠近所述电子传输层一侧的情况下，形成所述阻挡层，包括：

将所述纳米颗粒均匀分散于溶液中，将所述溶液形成于所述量子点发光层靠近所述电子传输层的一侧，所述溶液干燥后，形成所述阻挡层；

其中，所述溶液包括乙醇、乙醇胺和添加剂。

10.根据权利要求7-9任一项所述的QLED器件的制备方法，其特征在于，所述纳米颗粒的材料选自绝缘纳米材料；

所述纳米颗粒的直径小于所述量子点发光层的量子点粒子的直径。