CN110265564B - 量子点发光二极管及其制备方法和显示屏 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种量子点发光二极管及其制备方法和显示屏。上述量子点发光二极管包括基底、底电极、发光功能层、缓冲层和顶电极;其中:底电极层叠在基底上;发光功能层层叠在底电极远离基底的一侧,发光功能层包括量子点发光层;缓冲层层叠在发光功能层远离底电极的一侧,缓冲层的材料为质量比为1∶0.1~1∶1的ZnO基纳米粒子与聚合物的混合物;或者,缓冲层包括依次层叠在发光功能层远离底电极一侧的纳米粒子层、金属层及氧化物层,纳米粒子层的材料为ZnO基纳米粒子,氧化物层的功函大于5eV;顶电极层叠在缓冲层远离发光功能层的一侧,顶电极为透明电极。上述量子点发光二极管具有透明顶电极,且光电性能较好。
Description
技术领域
本发明涉及发光二极管领域,特别是涉及一种量子点发光二极管及其制备方法和显示屏。
背景技术
基于胶体量子点的发光二极管(QLED),因具有发光色纯度高、色彩可调控、效率高、稳定性好、可全溶液加工等优点,吸引了业界及学术界的广泛关注,被认为是下世代低成本、大面积、广色域、印刷显示的最佳候选者。相比有机发光二极管(OLED),QLED的最大优点是发光纯度非常高,因此基于QLED的显示屏将具有更高的显示色域,能更好地把自然界的真实色彩呈现出来,将为人类带来新一轮的视觉体验。
典型量子点发光二极管采用“三明治”的结构,即由夹在二个电极之间的发光功能层组成,其中底电极一般是透明电极,发光功能层包括量子点发光层,顶部电极一般为反射电极。当对器件施加直流电压,空穴、电子分别从阳极、阴极注入,最终在量子点发光层复合并发出光子。由于底电极是透明的,顶电极是反射的,因此,光线从底部射出,这一类器件被称为底发射器件。如果把顶电极改为透明的,则光线可分别从上、下二个电极出射,这一类器件被称为透明器件。如果把底电极改为反射的,顶电极改为透明的,则光将从顶部出射,这一类器件被称为顶发射器件。相比常规的底发射器件,透明器件和顶发射器件有更大的应用前景。
透明器件和顶发射器件的共同特点是:顶电极必须是透明的。但顶电极为透明电极时,存在极大的技术挑战:在制备或使用器件的过程中,顶电极中的原子或离子会对发光功能层造成损害,从而使器件的光电性能较差,甚至导致器件失效。
发明内容
基于此,有必要提供一种具有透明顶电极且光电性能较好的量子点发光二极管。
此外,还提供一种量子点发光二极管的制备方法和显示屏。
一种量子点发光二极管,包括基底、底电极、发光功能层、缓冲层和顶电极;其中:
所述底电极层叠在所述基底上;
所述发光功能层层叠在所述底电极远离所述基底的一侧,所述发光功能层包括量子点发光层;
所述缓冲层层叠在所述发光功能层远离所述底电极的一侧,所述缓冲层的材料为质量比为1∶0.1~1∶1的ZnO基纳米粒子与聚合物的混合物,所述ZnO基纳米粒子选自纳米氧化锌及掺杂的纳米氧化锌中的至少一种;或者,所述缓冲层包括依次层叠在所述发光功能层远离所述底电极一侧的纳米粒子层、金属层及氧化物层,所述纳米粒子层的材料为所述ZnO基纳米粒子,所述氧化物层的功函大于5eV;
所述顶电极层叠在所述缓冲层远离所述发光功能层的一侧,所述顶电极为透明电极。
在其中一个实施例中,所述掺杂的纳米氧化锌选自ZnaMg1-aO、ZnbAl1-bO及ZncGa1-cO中的至少一种,其中,0.8≤a<1,0.8≤b<1,0.8≤c<1。
在其中一个实施例中,所述聚合物选自聚乙烯吡咯烷酮、聚乙氧基乙烯亚胺及聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述缓冲层的材料为质量比为20∶9.6或质量比为1∶0.3的所述ZnO基纳米粒子与所述聚合物的混合物。
在其中一个实施例中,所述缓冲层的材料为质量比为1∶0.1~1∶1的所述ZnO基纳米粒子与所述聚合物的混合物时,所述缓冲层的厚度为30nm~80nm。
在其中一个实施例中,所述纳米粒子层的厚度为30nm~80nm。
在其中一个实施例中,所述金属层的厚度为1nm~5nm。
在其中一个实施例中,所述金属层的材料选自Al、Ag、Au及Cu中的一种。
在其中一个实施例中,所述氧化物层的厚度为8nm~20nm。
在其中一个实施例中,所述氧化物层的材料选自MoOx、VOx及WOx中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述顶电极的材料选自透明导电氧化物及导电金属中的一种,所述透明导电氧化物选自铟掺杂氧化锡、铝掺杂氧化锌及铟掺杂氧化锌中的一种,所述导电金属选自银及银镁合金中的一种。
在其中一个实施例中,所述底电极的材料选自透明导电氧化物及导电金属中的一种,所述透明导电氧化物选自铟掺杂氧化锡、铝掺杂氧化锌及铟掺杂氧化锌中的一种,所述导电金属选自Al、Ag、Cu及Au中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述底电极的材料为所述导电金属时,所述底电极和所述发光功能层之间还设有改善层,所述改善层的材料为铟掺杂氧化锡。
在其中一个实施例中,所述发光功能层还包括空穴注入层和空穴传输层,所述空穴注入层层叠在所述底电极远离所述基底的一侧,所述空穴传输层层叠在所述空穴注入层远离所述底电极的一侧,所述量子点发光层层叠在所述空穴传输层远离所述空穴注入层的一侧,所述缓冲层层叠在所述量子点发光层远离所述空穴传输层的一侧。
一种量子点发光二极管的制备方法,包括如下步骤:
在基底表面形成底电极;
在所述底电极远离所述基底的一侧形成发光功能层,所述发光功能层包括量子点发光层;
在所述发光功能层远离所述底电极的一侧形成缓冲层,所述缓冲层的材料为质量比为1∶0.1~1∶1的ZnO基纳米粒子与聚合物的混合物,所述ZnO基纳米粒子选自纳米氧化锌及掺杂的纳米氧化锌中的至少一种;或者,所述缓冲层包括依次层叠在所述发光功能层远离所述底电极一侧的纳米粒子层、金属层及氧化物层,所述纳米粒子层的材料为所述ZnO基纳米粒子,所述氧化物层的功函大于5eV;及
在所述缓冲层远离所述发光功能层的一侧形成顶电极,所述顶电极为透明电极,得到量子点发光二极管。
在其中一个实施例中,所述在所述发光功能层远离所述底电极的一侧形成缓冲层的步骤包括:将含有质量比为1∶0.1~1∶1的所述ZnO基纳米粒子与所述聚合物的溶液采用旋涂、打印或涂覆的方式,在所述发光功能层远离所述底电极的一侧形成所述缓冲层。
在其中一个实施例中,所述在所述发光功能层远离所述底电极的一侧形成缓冲层的步骤包括:
将含有所述ZnO基纳米粒子的溶液采用旋涂、打印或涂覆的方式,在所述发光功能层远离所述底电极的一侧形成所述纳米粒子层;
在所述纳米粒子层远离所述发光功能层的一侧蒸镀形成所述金属层;
在所述金属层远离所述纳米粒子层的一侧蒸镀形成所述氧化物层。
一种显示屏,包括上述量子点发光二极管或由上述量子点发光二极管的制备方法制备得到的量子点发光二极管。
上述量子点发光二极管在发光功能层和顶电极之间设置缓冲层,当缓冲层的材料为ZnO基纳米粒子与聚合物的混合物时,聚合物能够填补ZnO基纳米粒子的孔隙,使得缓冲层的材料采用上述配比时,缓冲层致密无针孔,能够抵抗溅射透明顶电极过程的轰击并阻止原子的渗透,且利于电荷传输,从而使得到的量子点发光二极管的光电性能较好。当缓冲层包括纳米粒子层、金属层和氧化物层时,纳米粒子层、金属层和氧化物层能够阻挡溅射透明顶电极的原子等渗透,且氧化物层的功函大于5eV,使得缓冲层利于电荷传输,从而使得到的量子点发光二极管的光电性能较好。因此,上述量子点发光二极管具有透明顶电极,且光电性能较好。
附图说明
图1为第一实施方式的量子点发光二极管的结构示意图;
图2为第一实施方式的量子点发光二极管的制备方法的工艺流程图;
图3为第二实施方式的量子点发光二极管的结构示意图;
图4为第二实施方式的量子点发光二极管的制备方法的工艺流程图;
图5为对比例1中的量子点发光二极管的结构示意图;
图6为实施例1和对比例1中的量子点发光二极管的电流密度-电压-亮度特性图;
图7为实施例1和对比例1中的量子点发光二极管的电流效率-电流密度特性图;
图8为实施例6、对比例2和对比例3中的量子点发光二极管的电流密度-电压-亮度特性图;
图9为实施例6、对比例2和对比例3中的量子点发光二极管的电流效率-电流密度特性图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将结合具体实施方式对本发明进行更全面的描述。具体实施方式中给出了本发明的较佳的实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
请参阅图1,第一实施方式的量子点发光二极管100,包括基底110、底电极120、发光功能层130、缓冲层140和顶电极150。其中:底电极120层叠在基底110上;发光功能层130层叠在底电极120远离基底110的一侧,发光功能层130包括量子点发光层136;缓冲层140层叠在发光功能层130远离底电极120的一侧,缓冲层140的材料为质量比为1∶0.1~1∶1的ZnO基纳米粒子与聚合物的混合物,ZnO基纳米粒子选自纳米氧化锌及掺杂的纳米氧化锌中的至少一种;顶电极150层叠在缓冲层140远离发光功能层130的一侧,顶电极150为透明电极。
其中,基底ll0为玻璃基板或陶瓷基板或塑料柔性基板。
底电极120的材料选自透明导电氧化物及导电金属中的一种。当底电极120的材料为透明导电氧化物时,底电极120为透明电极。具体地,透明导电氧化物选自铟掺杂氧化锡(ITO)、铝掺杂氧化锌(AZO)及铟掺杂氧化锌(IZO)中的一种。底电极120为透明电极时,能够得到透明的量子点发光二极管100。透明的量子点发光二极管100能够用于车载显示、头戴显示、橱窗显示等需要透明显示的场合中。
当底电极120的材料为导电金属时,底电极120为反射电极。具体地,导电金属选自Al、Ag、Cu及Au中的至少一种。进一步地,底电极120为反射电极时,底电极120和发光功能层130之间还设有改善层(图中未示出)。改善层的材料为ITO。在底电极120和发光功能层130之间设置改善层的作用是:利于载流子的注入。底电极120为反射电极时,能够得到顶发射的量子点发光二极管100。顶发射的量子点发光二极管100能够提高显示屏的开口率、发光亮度及寿命。
发光功能层130还包括空穴注入层132和空穴传输层134。空穴注入层132层叠在底电极120远离基底110的一侧,空穴传输层134层叠在空穴注入层132远离底电极120的一侧,量子点发光层136层叠在空穴传输层134远离空穴注入层132的一侧,缓冲层140层叠在量子点发光层136远离空穴传输层134的一侧。
具体地,空穴注入层132的材料选自聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS)及NiOy中的一种。0.5≤y≤1.5。空穴传输层134的材料选自聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)(TFB)、聚乙烯咔唑(PVK)及聚(N,N’双(4-丁基苯基)-N,N’-双(苯基)联苯胺)(Poly-TPD)中的至少一种。量子点发光层136的材料具有核壳结构。具体地,量子点发光层136的材料选自CdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS及CdmZn1-mSenS1-n/ZnS中的至少一种。其中,“/”表示层。如量子点发光层136的材料为CdSe/ZnS,CdSe为量子点发光层136的材料的核层材料,ZnS为量子点发光层136的材料的壳层材料。0.8≤m≤1,0.8≤n≤1。
进一步地,发光功能层130还包括电子传输层。电子传输层层叠在量子点发光层136远离空穴传输层134的一侧。可以理解,在本实施方式中,缓冲层140可以充当电子传输层,因此,电子传输层可以省略。
缓冲层140中,掺杂的纳米氧化锌选自ZnaMg1-aO、ZnbAl1-bO及ZncGa1-cO中的至少一种。具体地,0.8≤a<1。0.8≤b<1。0.8≤c<1。聚合物选自聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙氧基乙烯亚胺(PEIE)及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中的至少一种。可以理解,聚合物并不限于上述物质,任何能够填补ZnO基纳米粒子孔隙的聚合物均可以作为上述聚合物。
ZnO基纳米粒子具有导电性,有利于电荷的传输。利用聚合物填补ZnO基纳米粒子的孔隙,使得到的缓冲层140致密无针孔,从而可有效的抵抗等离子体及溅射透明顶电极时的轰击伤害。缓冲层140的材料采用上述配比的ZnO基纳米粒子与聚合物的混合物,能够使得到的缓冲层140致密无针孔,且不会影响电荷的传输,从而使得到的量子点发光二极管的光电性能较好。
顶电极150的材料选自透明导电氧化物及导电金属中的一种。透明导电氧化物(TCO)选自铟掺杂氧化锡(ITO)、铝掺杂氧化锌(AZO)及铟掺杂氧化锌(IZO)中的一种。导电金属选自银及银镁合金中的一种。进一步地,导电金属为Ag纳米线、Ag金属或银镁合金。上述顶电极150的材料均为透明材料,当在顶电极150和发光功能层130之间设置缓冲层140时,采用上述不同的透明材料制备得到的顶电极150均不会对发光功能层130造成损害。
典型的量子点发光二极管采用“三明治”的结构,其中底电极一般是基于ITO的透明电极,发光功能层由PEDOT/PSS形成的空穴注入层、TFB形成的空穴传输层、CdSe/ZnS形成的量子点发光层及ZnO纳米粒子形成的电子传输层组成,顶部电极一般是基于金属Al的反射电极。这一类器件被称为底发射器件。如果把顶部电极改为透明的,则光线可分别从上、下二个电极出射,这一类器件被称为透明器件。如果把底部电极改为反射的,顶部电极改为透明的,则光将从顶部出射,这一类器件被称为顶发射器件。相比常规的底发射器件,透明器件和顶发射器件有更大的应用前景,如透明器件可应用于车载显示、头戴显示、橱窗显示等需要透明显示的场合中,而顶发射器件可提高显示屏的开口率、发光亮度及寿命。
透明器件和顶发射器件的共同特点是,顶电极必须是透明的。常见的透明导电材料有银纳米线、薄层金属及透明导电氧化物(TCO)等。其中TCO因具有较高的光透过率,良好的导电性及成熟的制备工艺,已广泛应用于发光器件、触摸屏、太阳能电池等光电领域。在量子点发光二极管中,TCO一般被用作器件的底电极。而采用TCO作为量子点发光二极管的透明顶电极,存在极大的技术挑战:(1)在溅射沉积TCO的过程中,等离子体及溅射出来的TCO原子会轰击器件的载流子输运层、发光层等功能层,使功能层特别是其中的有机层产生缺陷,造成功能层的载流子输运效率、发光效率、稳定性等光电性能的下降。(2)量子点发光二极管一般采用ZnO纳米粒子作为电子传输层,由于ZnO纳米粒子之间存在孔隙,不够致密,溅射出来的TCO原子会穿越这些孔隙,进入器件内部,淬灭激子甚至形成短路通道,导致器件失效。透明顶电极也可使用Ag纳米线、薄层Ag、银镁合金薄层等代替TCO,但在制作Ag纳米线、薄层Ag、银镁合金薄层的过程中,这些金属原子也会通过ZnO纳米粒子之间的孔隙,渗透进器件,淬灭激子甚至形成短路通道,导致器件失效;同时,当器件在电场作用下,Ag离子在电场作用下会发生电迁移,如果下方的功能层不够致密,Ag离子也会进一步迁移至器件内部,淬灭激子甚至形成短路通道,导致器件失效。
而本专利量子点发光二极管至少具有以下优点:
(1)上述量子点发光二极管具有透明顶电极,且由于在顶电极和发光功能层之间设置了缓冲层,有效的保护了发光功能层免受等离子体及溅射出来的TCO原子的轰击伤害,能够解决溅射TCO透明顶电极的过程中,等离子体及溅射出来的TCO原子对发光功能层造成伤害的问题。同时,缓冲层能够阻止TCO原子、Ag金属原子、Ag离子等通过发光功能层130的孔隙进入器件内部,防止器件失效。
(2)上述量子点发光二极管中的缓冲层还能够充当电荷传输层的功能,不会对量子点发光二极管的电学性能、光学性能造成负面影响。
(3)上述量子点发光二极管能够用于显示屏中,提高显示屏的发光纯度。
请参阅图2,第一实施方式的量子点发光二极管的制备方法,为第一实施方式的量子点发光二极管的一种制备方法,该方法包括如下步骤:
步骤S210:在基底表面形成底电极。
其中,基底为玻璃基板或陶瓷基板或塑料柔性基板。
底电极的材料选自透明导电氧化物及导电金属中的一种。具体地,透明导电氧化物选自ITO、AZO及IZO中的一种。导电金属选自Al、Ag、Cu及Au中的至少一种。
在其中一个实施例中,底电极的材料为透明导电氧化物时,采用激光烧蚀或光刻的方式在基底表面制作图案,形成底电极。
在另一个实施例中,底电极的材料为导电金属时,导电金属选自Al、Ag、Cu及Au中的至少一种。底电极和发光功能层之间还设有改善层。底电极的材料为导电金属时,采用溅射的方式在基底表面形成底电极。具体地,溅射步骤包括:以导电金属为靶材进行溅射,溅射功率为100W,溅射时间为20min,形成底电极。底电极的厚度为100nm。在步骤S210之后,步骤S220之前,还包括采用溅射的方式在底电极远离基底的一侧形成改善层的步骤。具体地,以ITO为靶材进行溅射,溅射功率为50W,氩气与氧气的体积流量比为20∶1,溅射时间为1min,底电极远离基底的一侧形成厚度为5nm的第二底电极层。
在基底表面形成底电极的步骤之后,还包括将形成有底电极的基底进行超声清洗和臭氧处理的步骤。其中,超声处理的过程为:采用玻璃清洗液对形成有底电极的基板在70℃下进行超声30min,然后,用去离子水超声清洗30min。臭氧处理的步骤为:将经超声处理后的基板用紫外臭氧处理30min。臭氧处理一方面能够进一步对基底和底电极进行清洗,另一方面还能提高底电极的材料的功函,降低底电极和发光功能层之间的注入势垒。
步骤S220:在底电极远离基底的一侧形成发光功能层,发光功能层包括量子点发光层。
其中,发光功能层还包括空穴注入层和空穴传输层。空穴注入层层叠在底电极远离基底的一侧,空穴传输层层叠在空穴注入层远离底电极的一侧,量子点发光层层叠在空穴传输层远离空穴注入层的一侧,缓冲层层叠在量子点发光层远离空穴传输层的一侧。进一步地,发光功能层还包括电子传输层。电子传输层层叠在量子点发光层远离空穴传输层的一侧。可以理解,在本实施方式中,缓冲层可以充当电子传输层,因此,电子传输层也可以省略。
具体地,空穴注入层的材料选自PEDOT/PSS及NiOy中的一种。0.5≤y≤1.5。空穴传输层的材料选自TFB、PVK及Poly-TPD中的至少一种。量子点发光层的材料具有核壳结构,具体地,量子点发光层的材料选自CdSe/ZnS、CdSe/CdS/ZnS及CdmZn1-mSenS1-n/ZnS中的至少一种。其中,“/”表示层。如量子点发光层的材料为CdSe/ZnS,CdSe为量子点发光层的核层材料,ZnS为量子点发光层的壳层材料。0.8≤m≤1,0.8≤n≤1。电子传输层的材料为氧化锌基纳米粒子。
具体地,采用旋涂的方式在底电极远离基底的一侧形成发光功能层。具体地,当空穴注入层的材料为PEDOT/PSS时,将PEDOT/PSS以3000r/min的转速进行旋涂45s。旋涂结束后,在150℃进行烘烤15min,得到厚度为45nm的空穴注入层。当空穴注入层的材料为NiOy时,以乙二醇单甲醚为溶剂,将NiOy前驱体配制成浓度为30mg/mL的溶液,以3000r/min的转速进行旋涂45s。旋涂结束后,在150℃进行烘烤15min,得到厚度为45nm的空穴注入层。
再在空穴注入层远离底电极的一侧,将空穴传输层的材料以氯苯为溶剂,配置成浓度为8mg/mL的溶液,以3000r/min的转速进行旋涂45s。旋涂结束后,在120℃进行烘烤15min,得到厚度为40nm的空穴传输层。最后将量子点发光层的材料以正辛烷为溶剂,配置成浓度为15mg/mL的溶液,以3000r/min的转速进行旋涂45s。旋涂结束后,在100℃进行烘烤5min~6min,得到厚度为25nm的量子点发光层。
再在量子点发光层远离空穴传输层的一侧,以乙醇为溶剂,将电子传输层的材料配制成浓度为20mg/mL的溶液,然后以2000r/min的转速进行旋涂45s。旋涂结束后,在80℃下进行烘烤10min,得到厚度为20nm的电子传输层。
可以理解,发光功能层的制备方法并不限于上述方法。传统的能够在量子点发光二极管上形成发光功能层的方法均可以用于步骤S220中的发光功能层的制备。
步骤S230:在发光功能层远离底电极的一侧形成缓冲层,缓冲层的材料为质量比为1∶0.1~1∶1的ZnO基纳米粒子与聚合物的混合物,ZnO基纳米粒子选自纳米氧化锌及掺杂的纳米氧化锌中的至少一种。
其中,掺杂的纳米氧化锌选自ZnaMg1-aO、ZnbAl1-bO及ZncGa1-cO中的至少一种。0.8≤a<1。0.8≤b<1。0.8≤c<1。聚合物选自PVP、PEIE及PMMA中的至少一种。
具体地,步骤S230包括:将含有质量比为1∶0.1~1∶1的ZnO基纳米粒子和聚合物的溶液采用旋涂、打印或涂覆的方式,在发光功能层远离底电极的一侧形成缓冲层。缓冲层的厚度为30nm~80nm。上述厚度的缓冲层具有良好的电学性能的同时,还具有保护底部功能层的作用。
进一步地,采用旋涂的方式在发光功能层远离底电极的一侧形成缓冲层的步骤包括:以乙醇为溶剂,将ZnO基纳米粒子和聚合物以质量比为1∶0.1~1∶1混合,配制成浓度为12mg/mL~19mg/mL的溶液,然后以2000r/min的转速进行旋涂45s。旋涂结束后,在80℃下进行烘烤10min,得到缓冲层。
进一步地,采用打印的方式在发光功能层远离底电极的一侧形成缓冲层的步骤包括:以乙醇为溶剂,将ZnO基纳米粒子和聚合物以质量比为1∶0.1~1∶1混合,配制成浓度为12mg/mL~19mg/mL的打印墨水,然后采用喷墨打印设备进行打印,在量子点发光层表面分散沉积。打印结束后,在80℃下进行烘烤10min,得到缓冲层。
进一步地,采用涂覆的方式在发光功能层远离底电极的一侧形成缓冲层的步骤包括:以乙醇为溶剂,将ZnO基纳米粒子和聚合物以质量比为1∶0.1~1∶1混合,配制成浓度为12mg/mL~19mg/mL的溶液。然后采用喷涂设备将溶液喷成雾状液,在量子点发光层表面分散沉积。涂覆结束后,在80℃下进行烘烤10min,得到缓冲层。
采用上述方式能够在发光功能层上形成致密均匀的缓冲层。
步骤S240:在缓冲层远离发光功能层的一侧形成顶电极,顶电极为透明电极,得到量子点发光二极管。
其中,顶电极的材料选自透明导电氧化物及导电金属中的一种。透明导电氧化物选自ITO、AZO及IZO中的一种。导电金属选自银及银镁合金中的一种。进一步地,导电金属为银纳米线、银金属及银镁合金。
具体地,顶电极的材料为透明导电氧化物时,步骤S240中,采用溅射或电子束蒸发的方式在缓冲层远离发光功能层的一侧形成顶电极。具体地,采用溅射的方式时,溅射的条件为:溅射功率为50W,氩气和氧气的体积流量比为20∶1,溅射时间为24min。采用电子束蒸发的方式时,电子枪加速电压为8kV,沉积速率为真空度为6×10-4Pa。顶电极的厚度为80nm~150nm。上述厚度的顶电极,具有良好的电学性能的同时,还具有较高的透过率。
顶电极的材料为Ag纳米线时,步骤S240中,采用旋涂的方式在缓冲层远离发光功能层的一侧形成顶电极。具体地,采用旋涂的方式时,以乙醇为溶剂,将Ag纳米线配制成浓度为10mg/mL的溶液,然后以1000r/min~3000r/min的转速进行旋涂45s。旋涂结束后,在80℃下进行烘烤15min。顶电极的厚度为60nm~120nm。上述厚度的顶电极为透明的,且导电性好。
顶电极的材料为银金属或银镁合金时,采用蒸镀的方式在缓冲层远离发光功能层的一侧形成顶电极。具体地,采用蒸镀方式时,真空度为5×10-4Pa。蒸镀速率为顶电极的厚度为10nm~25nm。上述厚度的顶电极为透明的,且导电性好。
上述量子点发光二极管的制备方法简单,且能够得到具有透明顶电极且光电性能较好的量子点发光二极管。
请参阅图3,第二实施方式的量子点发光二极管300,包括:基底310、底电极320、发光功能层330、缓冲层340和顶电极350。其中,底电极320层叠在基底310上;发光功能层330层叠在底电极320远离基底310的一侧,发光功能层330包括空穴注入层332、空穴传输层334、量子点发光层336及电子传输层;缓冲层340层叠在发光功能层330远离底电极320的一侧,顶电极350层叠在缓冲层340远离发光功能层330的一侧,顶电极350为透明电极。可以理解,在本实施方式中,由于缓冲层340可以充当电子传输层,电子传输层也可以省略。
本实施方式的量子点发光二极管300的结构与第一实施方式的量子点发光二极管100的结构相似,其中,本实施方式的量子点发光二极管300的基底310、底电极320、发光功能层330和顶电极350,分别与第一实施方式的量子点发光二极管100的基底110、底电极120、发光功能层130和顶电极150相同,在此不再赘述。本实施方式的量子点发光二极管300的结构与第一实施方式的量子点发光二极管100的区别在于,本实施方式的缓冲层340与第一实施方式的量子点发光二极管的缓冲层140的结构不同。
在本实施方式中,缓冲层340包括依次层叠在发光功能层330远离底电极一侧的纳米粒子层342、金属层344及氧化物层346,纳米粒子层342的材料为ZnO基纳米粒子。氧化物层346的功函大于5eV。顶电极350层叠在氧化物层346远离金属层344的一侧。
其中,ZnO基纳米粒子选自纳米氧化锌及掺杂的纳米氧化锌中的至少一种。具体地,掺杂的纳米氧化锌选自ZnaMg1-aO、ZnbAl1-bO及ZncGa1-cO中的至少一种,0.8≤a<1。0.8≤b<≤1。0.8≤c<1。金属层344的材料选自Al、Ag、Au及Cu中的一种。进一步地,金属层344的厚度为1nm~5nm。氧化物层346的材料选自MoOx、VOx及WOx中的至少一种。1≤x≤3。进一步地,氧化物层346的材料选自MoO3、V2O5及WO3中的至少一种。
利用金属层344及氧化物层346能够阻挡溅射的TCO原子通过ZnO基纳米粒子的孔隙进入器件;同时,包含纳米粒子层342、金属层344、氧化物层346的缓冲层340能够有效地抵抗等离子体及溅射TCO原子的轰击伤害,还能充当量子点发光二极管300的电荷传输层。将金属层344的厚度设置为1nm~5nm,金属层344为超薄金属层344,导电性好,且不会影响缓冲层340的透过性。将氧化物层346的功函设置为大于5eV,利于电荷的传输,不会影响量子点发光二极管300的电学性能。因此,本实施方式的量子点发光二极管300的光电性能较好。
请参阅图4,第二实施方式的量子点发光二极管的制备方法,为第二实施方式的量子点发光二极管的一种制备方法,该方法包括如下步骤:
步骤S410:在基底表面形成底电极。
具体地,步骤S410中形成底电极的方法与第一实施方式的量子点发光二极管的制备方法中的步骤S210相同,在此不再赘述。
步骤S420:在底电极远离基底的一侧形成发光功能层,发光功能层包括量子点发光层。
具体地,步骤S420与第一实施方式的量子点发光二极管的制备方法中的步骤S220相同,在此不再赘述。
步骤S430:在发光功能层远离底电极的一侧形成缓冲层,缓冲层包括依次层叠在发光功能层远离底电极一侧的纳米粒子层、金属层及氧化物层。纳米粒子层的材料为ZnO基纳米粒子。氧化物层的功函大于5eV。
其中,ZnO基纳米粒子选自纳米氧化锌及掺杂的纳米氧化锌中的至少一种。掺杂的纳米氧化锌选自ZnaMg1-aO、ZnbAl1-bO及ZncGa1-cO中的至少一种,0.8≤a<1。0.8≤b≤<1。0.8≤c<1。金属层的材料选自Al、Ag、Au及Cu中的一种。进一步地,金属层的厚度为1nm~5nm。氧化物层的材料选自MoOx、VOx及WOx中的至少一种。1≤x≤3。进一步地,氧化物层的材料选自MoO3、V2O5及WO3中的至少一种。
具体地,在本实施方式中,步骤S430包括:
步骤S432:将含有ZnO基纳米粒子的溶液采用旋涂、打印或涂覆的方式,在发光功能层远离底电极的一侧形成纳米粒子层。
具体地,采用旋涂的方式,在发光功能层远离底电极的一侧形成纳米粒子层的步骤包括:以乙醇为溶剂,将ZnO基纳米粒子配制成浓度为10mg/mL~30mg/mL的溶液,然后以2000r/min的转速进行旋涂45s。旋涂结束后,在80℃下进行烘烤10min,得到纳米粒子层。
采用打印的方式,在发光功能层远离底电极的一侧形成纳米粒子层的步骤包括:以乙醇为溶剂,将ZnO基纳米粒子配制成浓度为10mg/mL~30mg/mL的打印墨水,然后采用喷墨打印设备进行打印,在量子点发光层表面分散沉积。打印结束后,在80℃下进行烘烤10min,得到缓冲层。
采用涂覆的方式,在发光功能层远离底电极的一侧形成纳米粒子层的步骤包括:以乙醇为溶剂,将ZnO基纳米粒子配制成浓度为10mg/mL~30mg/mL的溶液,然后采用喷涂设备将溶液喷成雾状液,在量子点发光层表面分散沉积。涂覆结束后,在80℃下进行烘烤10min,得到缓冲层。
进一步地,纳米粒子层的厚度为30nm~80nm。上述厚度的纳米粒子层具有良好的电学性能。
步骤S434:在纳米粒子层远离发光功能层的一侧蒸镀形成金属层。
步骤S436:在金属层远离纳米粒子层的一侧蒸镀形成氧化物层。
步骤S440:在缓冲层远离发光功能层的一侧形成顶电极,顶电极为透明电极,得到量子点发光二极管。
具体地,步骤S440与第一实施方式的量子点发光二极管的制备方法中的步骤S240相同,在此不再赘述。
上述量子点发光二极管的制备方法简单,且能够得到具有透明顶电极且光电性能较好的量子点发光二极管。
一实施方式的显示屏,包括第一实施方式的量子点发光二极管、由第一实施方式的量子点发光二级管的制备方法制备得到的量子点发光二极管、第二实施方式的量子点发光二极管或由第二实施方式的量子点发光二极管制备得到的量子点发光二极管。上述量子点发光二极管具有透明顶电极,且在溅射和使用过程中不会对发光功能层造成损害,使得到的量子点发光二极管的光电性能较好。因此,上述量子点发光二级管能够用于显示屏中,使显示屏具有更高的显示色域。
以下为具体实施例部分:
实施例1
本实施例的量子点发光二极管的制备过程如下:
(1)取ITO玻璃基板,采用激光烧蚀技术在ITO基板上制作出电极图案,再用玻璃清洗液超声清洗。超声清洗的过程是在70℃的条件下超声30min。然后,用去离子水超声清洗30min,最后将ITO玻璃基板烘干待用。
(2)在经步骤(1)处理后的ITO玻璃基板采用紫外臭氧处30min,然后在ITO玻璃基板上制作发光功能层。具体地,在ITO玻璃基板表面上采用旋涂方式,依次制备空穴注入层、空穴传输层和量子点发光层。其中,空穴注入层的材料为PEDOT/PSS,旋涂的转速为3000r/min,旋涂时间为45s。旋涂结束后进行烘烤,烘烤温度150℃,烘烤时间15min,得到厚度为45nm的空穴注入层。空穴传输层的材料为TFB,TFB的浓度为8mg/mL,采用氯苯作为溶剂,旋涂的转速为3000r/min,旋涂时间为45s。旋涂结束后进行烘烤,烘烤温度120℃,烘烤时间15min,得到厚度为40nm的空穴传输层。量子点发光层的材料为CdSe/ZnS核壳结构量子点,表面配体为油酸,量子点发光层材料的浓度为15mg/mL,采用正辛烷作为溶剂,旋涂的转速为3000r/min,旋涂时间为45s。旋涂结束后进行烘烤,烘烤温度100℃,烘烤时间5min,得到厚度为25nm的量子点发光层。
(3)在经步骤(2)制作的量子点发光层上,采用旋涂的方式制备缓冲层。缓冲层的材料为Zn0.85Mg0.15O纳米粒子和PVP的混合物,Zn0.85Mg0.15O和PVP的重量比为20:9.6,混合物的浓度为16.4mg/mL,采用乙醇作为溶剂,旋涂的转速为2000r/min,旋涂时间为45s。旋涂结束后进行烘烤,烘烤温度80℃,烘烤时间10min,得到厚度为45nm的缓冲层。
(4)在经步骤(3)制作的缓冲层上,利用溅射的方式制备顶电极。顶电极的材料为ITO。溅射条件为:溅射功率为50W,氩气和氧气的体积流量比为20∶1,溅射时间为24min。顶电极的厚度为120nm。从而得到具有透明顶电极的透明量子点发光二极管。
实施例2
本实施例的量子点发光二极管的制备过程与实施例1的量子点发光二极管的制备过程的区别在于:
步骤(3)中,缓冲层的材料为ZnO与PEIE的混合物,ZnO与PEIE的质量比为1∶0.1。采用打印的方式制作缓冲层。其步骤包括:以乙醇为溶剂,将ZnO和PEIE以质量比为1∶0.1混合,配制成浓度为12mg/mL的打印墨水,然后采用喷墨打印设备进行打印,在量子点发光层表面分散沉积。打印结束后,在80℃下进行烘烤10min,得到缓冲层。缓冲层的厚度为30nm。
步骤(4)中,顶电极的材料为Ag纳米线,厚度为60nm,使用旋涂的方式制作。以乙醇为溶剂,将Ag纳米线配制成浓度为10mg/mL的溶液,然后以1000r/min的转速进行旋涂45s。旋涂结束后,在80℃下进行烘烤15min。
实施例3
本实施例的量子点发光二极管的制备过程与实施例1的量子点发光二极管的制备过程的区别在于:
步骤(2)中,发光功能层还具有电子传输层。具体地,在量子点发光层上,以乙醇为溶剂,将ZnO配制成浓度为20mg/mL的溶液,然后以2000r/min的转速进行旋涂45s。旋涂结束后,在80℃下进行烘烤10min,得到厚度为20nm的电子传输层。
步骤(3)中,缓冲层的材料为Zn0.9Al0.1O与PMMA的混合物,Zn0.9Al0.1O与PMMA的质量比为1∶1。采用涂覆的方式制作缓冲层。其步骤包括:以乙醇为溶剂,将Zn0.9Al0.1O和PMMA以质量比为1∶1混合,配制成浓度为19mg/mL的溶液。然后采用喷涂设备将溶液喷成雾状液,在量子点发光层表面分散沉积。涂覆结束后,在80℃下进行烘烤10min,得到缓冲层。缓冲层的厚度为80nm。
实施例4
本实施例的量子点发光二极管的制备过程与实施例1的量子点发光二极管的制备过程的区别在于:
步骤(1)中,底电极的材料为Al,采用溅射的方式制作。底电极和空穴注入层之间还设有由ITO形成的改善层。形成底电极和形成改善层的步骤如下:以Al为靶材,溅射功率为100W,溅射时间20min,在基底表面形成厚度为100nm的底电极。以ITO为靶材,溅射功率为50W,氩气与氧气的体积流量比为20:1,溅射时间为1min,在底电极远离基底的一侧形成厚度为5nm的改善层。
步骤(3)中,缓冲层的材料中ZnO基纳米粒子为Zn0.9Ga0.1O与ZnO的混合物,聚合物为PVP与PMMA的混合物,ZnO基纳米粒子与聚合物的质量比为1∶0.5。ZnO基纳米粒子与聚合物的混合物的浓度为15mg/mL。
步骤(4)中,顶电极的材料为IZO,顶电极的厚度为150nm。
实施例5
本实施例的量子点发光二极管的制备过程与实施例1的量子点发光二极管的制备过程的区别在于:
步骤(1)中,底电极的材料为Au,采用溅射的方式制作。底电极和空穴注入层之间还设有由ITO形成的改善层。形成底电极和形成改善层的步骤如下:以Au为靶材,溅射功率为100W,溅射时间20min,在基底表面形成厚度为100nm的底电极。以ITO为靶材,溅射功率为50W,氩气与氧气的体积流量比为20:1,溅射时间为1min,在底电极远离基底的一侧形成厚度为5nm的改善层。
步骤(3)中,缓冲层的材料中ZnO基纳米粒子为Zn0.85Mg0.15O与ZnO的混合物,聚合物为PEIE与PMMA的混合物,ZnO基纳米粒子与聚合物的质量比为1∶0.3。ZnO基纳米粒子与聚合物的混合物的浓度为14mg/mL。
步骤(4)中,顶电极的材料为Ag纳米线,厚度为120nm,采用旋涂的方式制作得到,以乙醇为溶剂,将Ag纳米线配制成浓度为10mg/mL的溶液,然后以3000r/min的转速进行旋涂45s。旋涂结束后,在80℃下进行烘烤15min。
实施例6
本实施例的量子点发光二极管的制备过程与实施例1的量子点发光二极管的制备过程的区别在于:
步骤(3)为:在经步骤(2)制作的量子点发光层上,采用旋涂的方式制备纳米粒子层。纳米粒子层的材料为Zn0.85Mg0.15O,以乙醇为溶剂,将Zn0.85Mg0.15O配制成浓度为20mg/mL的溶液,旋涂的转速为2000r/min,旋涂时间为45s。旋涂结束后进行烘烤,烘烤温度80℃,烘烤时间10min,得到厚度为45nm的纳米粒子层。然后在纳米粒子层上采用蒸镀的方式制备金属层。金属层的材料为铝,蒸镀过程中,真空度为6×10-4Pa,蒸镀速率为得到厚度为3nm的金属层。再在金属层的表面采用蒸镀方式制备氧化物层。氧化物层的材料为MoO3。蒸镀过程中,真空度为5×10-4Pa,蒸镀速率为得到厚度为8nm的氧化物层。
(4)在经步骤(3)制作的氧化物层上,利用溅射制备顶电极。顶电极的材料为ITO。顶电极的溅射条件为:溅射功率为50W,氩气和氧气的体积流量比为20∶1,溅射时间为24min。顶电极的厚度为120nm。从而得到具有透明顶电极的透明量子点发光二极管。
实施例7
本实施例的量子点发光二极管的制备过程与实施例6的量子点发光二极管的制备过程的区别在于:
步骤(3)中,纳米粒子层的材料为ZnO,厚度为30nm,ZnO的浓度为10mg/mL。采用打印的方式制备纳米粒子层。其步骤包括:以乙醇为溶剂,将ZnO基纳米粒子配制成浓度为10mg/mL的打印墨水,然后采用喷墨打印设备进行打印,在量子点发光层表面分散沉积。打印结束后,在80℃下进行烘烤10min,得到纳米粒子层。金属层的材料为银,厚度为1nm。采用蒸镀方式制备金属层,真空度为5×10-4Pa,蒸镀速率为氧化物层的材料为V2O5。厚度为10nm。采用蒸镀的方式制备氧化物层,真空度为5×10-4Pa,蒸镀速率为
步骤(4)中,顶电极的材料为Ag纳米线,厚度为80nm。使用旋涂的方式。以乙醇为溶剂,将Ag纳米线配制成浓度为10mg/mL的溶液,然后以2000r/min的转速进行旋涂45s。旋涂结束后,在80℃下进行烘烤15min。
实施例8
本实施例的量子点发光二极管的制备过程与实施例6的量子点发光二极管的制备过程的区别在于:
步骤(3)中,纳米粒子层的材料为Zn0.85Al0.15O与Zn0.85Mg0.15O的混合物,厚度为80nm。采用涂覆的方式制备纳米粒子层。其步骤包括:以乙醇为溶剂,将Zn0.85Al0.15O和Zn0.85Mg0.15O的混合物配制成浓度为20mg/mL的溶液。然后采用喷涂设备将溶液喷成雾状液,在量子点发光层表面分散沉积。涂覆结束后,在80℃下进行烘烤10min,得到纳米粒子层。采用蒸镀的方式制备金属层,金属层的材料为铜,金属层的厚度为5nm,蒸镀过程中,真空度为5×10-4Pa,蒸镀速率为氧化物层的材料为WO3,厚度为20nm。采用蒸镀方式制备氧化物层,蒸镀过程中,真空度为5×10-4Pa,蒸镀速率为
实施例9
本实施例的量子点发光二极管的制备过程与实施例6的量子点发光二极管的制备过程的区别在于:
步骤(1)中,底电极的材料为Ag,采用溅射的方式制作。底电极和空穴注入层之间还设有由ITO形成的改善层。形成底电极和形成改善层的步骤如下:以Ag为靶材,溅射功率为100W,溅射时间20min,在基底表面形成厚度为100nm的底电极。以ITO为靶材,溅射功率为50W,氩气与氧气的体积流量比为20:1,溅射时间为1min,在底电极远离基底的一侧形成厚度为5nm的改善层。
步骤(3)中,纳米粒子层的材料为Zn0.9Ga0.1O与ZnO的混合物,厚度为45nm。金属层的材料为金。
实施例10
本实施例的量子点发光二极管的制备过程与实施例6的量子点发光二极管的制备过程的区别在于:
步骤(1)中,底电极的材料为Cu,采用溅射的方式制作。底电极和空穴注入层之间还设有由ITO形成的改善层。形成底电极和形成改善层的步骤如下:以Cu为靶材,溅射功率为100W,溅射时间20min,在基底表面形成厚度为100nm的底电极。以ITO为靶材,溅射功率为50W,氩气与氧气的体积流量比为20∶1,溅射时间为1min,在底电极远离基底的一侧形成厚度为5nm的改善层。
对比例1
图5为本对比例的量子点发光二极管500的结构示意图。如图5所示,该量子点发光二极管500依次层叠设置有基底510、底电极520、发光功能层530及顶电极540。其中,基底510为玻璃基板,发光功能层530由空穴注入层532、空穴传输层534、量子点发光层536及电子传输层538组成。
本对比例的量子点发光二极管与实施例1的量子点发光二极管的区别在于,本对比例的量子点发光二极管缺少缓冲层,使用Zn0.85Mg0.15O纳米材料作为电子传输层538的材料。
对比例2
本对比例的量子点发光二极管与实施例6的量子点发光二极管的区别在于:本对比例的量子点发光二极管的缓冲层中仅含有依次层叠在发光功能层远离底电极一侧的纳米粒子层和金属层,不含有氧化物层。
对比例3
本对比例的量子点发光二极管与实施例6的量子点发光二极管的区别在于:本对比例的量子点发光二极管的缓冲层中仅包括依次层叠在发光功能层远离底电极一侧的纳米粒子层和氧化物层,不含有金属层。
将实施例1与对比例1中的绿光(发光中心波长530nm)量子点发光二极管的电学性能和光学性能进行测试,结果如图6和图7所示。其中,图6为实施例1和对比例1中的量子点发光二极管的电流密度-电压-亮度特性图。图7为实施例1和对比例1中的绿光量子点发光二极管的电流效率-电流密度特性图。采用由Keithley 2614B型源表和海洋光学USB2000型光纤光谱仪组成的测试系统,分别测试量子点发光二极管的电流密度-电压-亮度特性和电流效率-电流密度特性。从图6、图7中可以看出,对比例1中的绿光量子点发光二极管,呈现出较大的漏电流、较低的亮度及较差的发光效率,这是因为在溅射ITO顶电极的过程中,等离子体及溅射的ITO原子对发光功能层轰击,造成发光功能层的伤害,引起载流子传输效率及发光效率的下降;另一方面,部分溅射ITO原子可经由发光功能层的孔隙进入器件,在器件内部形成短路通道,导致器件呈现出较大的漏电流。而采用实施例1中的绿光量子点发光二极管,由于设置有缓冲层,可有效的抵挡等离子体及ITO原子对发光功能层的轰击伤害,且可阻止ITO原子通过发光功能层孔隙进入器件内部,因此实施例1中的绿光量子点发光二极管表现出更好的性能,在相同电压下,漏电流得到显著的降低,而发光亮度及效率得到显著的提升。
将实施例6、对比例2和对比例3中的红光(发光中心波长630nm)量子点发光二极管的电学性能和光学性能进行测试,结果如图8和图9所示。采用与上述实施例1相同的测试方法进行了测试。图8为实施例6、对比例2和对比例3中的红光量子点发光二极管的电流密度-电压-亮度特性图。图9为实施例6、对比例2和对比例3中的红光量子点发光二极管的电流效率-电流密度特性图。从图8、图9可以看出,实施例6中的红光量子点发光二极管与对比例2和对比例3中的红光量子点发光二极管相比,呈现出更小的漏电流,更高的亮度和更高的电流效率,这是因为设置有金属层和氧化物层双层缓冲层的量子点发光二极管能更好的抵挡等离子体及ITO原子对发光功能层的轰击伤害,且可更好的阻止ITO原子通过发光功能层孔隙进入器件内部。实施例6中的红光量子点发光二极管,其电学性能和光学性能明显优于对比例2和对比例3中的红光量子点发光二极管。
上述实验结果均表明,实施例1和实施例6的量子点发光二极管顶电极中的原子或离子不会对发光功能层造成损害,且量子点发光二极管的电学性能和光学性能均较好。
需要说明的是,上述进行测试所采用的为实施例1和实施例6中的量子点发光二极管,实施例2~实施例5、实施例7~实施例10中的量子点发光二极管的性能与实施例1或实施例6中的量子点发光二极管的性能相似,在此不再赘述。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (3)
1.一种量子点发光二极管,其特征在于,包括基底、底电极、发光功能层、缓冲层和顶电极;其中:
所述底电极层叠在所述基底上;所述基底为玻璃基板,所述底电极的材料为Au;
所述发光功能层层叠在所述底电极远离所述基底的一侧,所述发光功能层由空穴注入层、空穴传输层及量子点发光层组成;所述空穴注入层层叠在所述底电极远离所述基底的一侧,所述空穴传输层层叠在所述空穴注入层远离底电极的一侧,所述量子点发光层层叠在所述空穴传输层远离所述空穴注入层的一侧;所述空穴注入层的材料为PEDOT/PSS,所述空穴注入层的后的为45nm,所述空穴传输层的材料为TFB,所述空穴传输层的厚度为40nm,所述量子点发光层的材料为CdSe/ZnS核壳结构量子点,表面配体为油酸,所述量子点发光层的厚度为25nm;
所述底电极和所述空穴注入层之间还设有由铟掺杂氧化锡形成的改善层,所述改善层的厚度为5nm;
所述缓冲层层叠在所述发光功能层远离所述底电极的一侧,所述缓冲层的材料为质量比为1:0.3的ZnO基纳米粒子与聚合物的混合物;所述ZnO基纳米粒子为Zn0.85Mg0.15O纳米粒子与ZnO的混合物,所述聚合物为PEIE与PMMA的混合物,所述缓冲层的厚度为45nm;
所述顶电极层叠在所述缓冲层远离所述发光功能层的一侧,所述顶电极为透明电极,所述顶电极的材料为Ag纳米线,所述顶电极的厚度为120nm。
2.一种量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)底电极的材料为Au,采用溅射的方式制作;底电极和空穴注入层之间还设有由ITO形成的改善层;形成底电极和形成改善层的步骤如下:以Au为靶材,溅射功率为100W,溅射时间20min,在基底表面形成厚度为100nm的底电极;以ITO为靶材,溅射功率为50W,氩气与氧气的体积流量比为20:1,溅射时间为1min,在底电极远离基底的一侧形成厚度为5nm的改善层;
(2)在经步骤(1)处理后的底电极采用紫外臭氧处理30min,然后在底电极上制作发光功能层;具体地,采用旋涂方式,依次制备空穴注入层、空穴传输层和量子点发光层;其中,空穴注入层的材料为PEDOT/PSS,旋涂的转速为3000r/min,旋涂时间为45s;旋涂结束后进行烘烤,烘烤温度150℃,烘烤时间15min,得到厚度为45nm的空穴注入层;空穴传输层的材料为TFB,TFB的浓度为8mg/mL,采用氯苯作为溶剂,旋涂的转速为3000r/min,旋涂时间为45s;旋涂结束后进行烘烤,烘烤温度120℃,烘烤时间15min,得到厚度为40nm的空穴传输层;量子点发光层的材料为CdSe/ZnS核壳结构量子点,表面配体为油酸,量子点发光层材料的浓度为15mg/mL,采用正辛烷作为溶剂,旋涂的转速为3000r/min,旋涂时间为45s;旋涂结束后进行烘烤,烘烤温度100℃,烘烤时间5min,得到厚度为25nm的量子点发光层;
(3)在经步骤(2)制作的量子点发光层上,采用旋涂的方式制备缓冲层;缓冲层的材料中ZnO基纳米粒子为Zn0.85Mg0.15O与ZnO的混合物,聚合物为PEIE与PMMA的混合物,ZnO基纳米粒子与聚合物的质量比为1:0.3;ZnO基纳米粒子与聚合物的混合物的浓度为14mg/mL,采用乙醇作为溶剂,旋涂的转速为2000r/min,旋涂时间为45s;旋涂结束后进行烘烤,烘烤温度80℃,烘烤时间10min,得到厚度为45nm的缓冲层;
(4)在经步骤(3)制作的缓冲层上,利用旋涂的方式制备顶电极;顶电极的材料为Ag纳米线,顶电极的厚度为120nm;以乙醇为溶剂,将Ag纳米线配制成浓度为10mg/mL的溶液,然后以3000r/min的转速进行旋涂45s;旋涂结束后,在80℃下进行烘烤15min。
3.一种显示屏,其特征在于,包括权利要求1所述的量子点发光二极管或由权利要求2所述的量子点发光二极管的制备方法制备得到的量子点发光二极管。
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CN105449110A (zh) * | 2015-12-28 | 2016-03-30 | Tcl集团股份有限公司 | 基于有机无机复合传输层的量子点发光二极管及制备方法 |
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