CN111384258A - 量子点发光二极管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种量子点发光二极管及其制备方法。一种量子点发光二极管，包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，所述阳极与所述量子点发光层之间设置由有机分子组成的材料层，所述有机分子含有吸电子基团。该含有吸电子基团有机分子组成的材料层，能降低阳极到量子点材料的空穴注入势垒，从而提高器件的空穴注入效率，使空穴跟电子的注入更平衡，最终提高器件的性能。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种量子点发光二极管及其制备方法。
背景技术
显示技术从早期的阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)到20世纪80年代中期的液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、等离子体平板显示屏(plasma displaypanel，PDP)，再到目前主流的有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)和量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diode，QLED)，显示技术完成了一次又一次质的飞跃。
量子点发光二极管因其窄半峰宽、高亮度、发光颜色随量子点尺寸连续可调、可溶液法制备等优点在显示和照明领域具有较大的发展潜力。基于QLED制备的显示面板覆盖色域广，同时具有较高的色纯度,然而QLED的研究还处于实验室阶段，在器件结构和工艺上有很多亟待解决的问题，其中载流子注入不平衡是制约QLED器件性能的主要原因之一，这是因为常用的空穴传输层的最高电子占有轨道HOMO与常用量子点的价带之间具有较大的带阶(空穴注入势垒)，由带阶引起的能带不匹配很大程度上抑制了空穴的注入效率。
因此,现有技术还有待改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种量子点发光二极管及其制备方法，旨在解决现有器件的载流子注入不平衡的技术问题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明一方面提供一种量子点发光二极管，包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，所述阳极和所述量子点发光层之间设置由有机分子组成的材料层，所述有机分子含有吸电子基团。
本发明提供的量子点发光二极管中，在阳极和量子点发光层之间设置有用于增加阳极表面功函数的材料层，该材料层由特有的有机分子，即该有机分子含有吸电子基团，该含有吸电子基团的有机分子可以在阳极表面形成正偶极，该正偶极可以抬高阳极材料表面的真空能级，从而增加阳极材料的表面功函数，降低阳极到量子点材料的空穴注入势垒，从而提高器件的空穴注入效率，使空穴跟电子的注入更平衡，最终提高器件的性能。
本发明另一方面提供一种量子点发光二极管的制备方法，包括如下步骤：
提供基底；
在所述基底上制备有机分子组成的材料层；其中，所述有机分子含有吸电子基团。
本发明提供的量子点发光二极管的制备方法工艺简单、成本低，直接在基底上制备由特有的有机分子组成的材料层就可以得到该器件；因该制备方法最终得到的器件中该材料层在阳极与量子点发光层之间，且是由含有吸电子基团有机分子制成材料层，这样的有机分子能够增加阳极材料的表面功函数，降低阳极到量子点材料的空穴注入势垒，从而提高器件的空穴注入效率，使空穴跟电子的注入更平衡，最终提高器件的性能。
附图说明
图1为本发明一实施例的量子点发光二极管结构示意图；
图2为本发明一实施例的量子点发光二极管的制备方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
一方面，本发明实施例提供了一种量子点发光二极管，包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，所述阳极和所述量子点发光层之间设置由有机分子组成的材料层，所述有机分子含有吸电子基团。
材料的表面功函数是由其表面的真空能级和内部的费米能级差决定的，用公司表示为：
Φ＝EVac-EF
其中，Φ为表面功函数，EVac表示真空能级，EF表示费米能级，从上述公式可以看出，如要增加阳极材料表面功函数，有两种途径：(1)抬高真空能级EVac，(2)降低费米能级EF。这两种途径取其一或者两种途径叠加在一起，都能增加阳极材料的表面功函数。
因此，在本发明实施例提供的量子点发光二极管中，在阳极和量子点发光层之间设置有用于增加阳极表面功函数的材料层，该材料层由特有的有机分子，即该有机分子含有吸电子基团，该含有吸电子基团的有机分子可以在阳极表面形成正偶极，该正偶极可以抬高阳极材料表面的真空能级，从而增加阳极材料的表面功函数，降低阳极到量子点材料的空穴注入势垒，从而提高器件的空穴注入效率，使空穴跟电子的注入更平衡，最终提高器件的性能。
进一步地，本发明实施例提供的量子点发光二极管中，所述有机分子含有的吸电子基团选自叔胺正离子(-N+R3)，硝基(-NO2)，三卤甲基如三氟甲基(-CF3)，三氯甲基(-CCl3)，氰基(-CN)，磺酸基(-SO3H)，甲酰基(-CHO)，酰基(-COR)，羧基(-COOH)等中的至少一种。
进一步地，本发明实施例提供的量子点发光二极管中，所述有机分子含有还含有巯基，巯基不仅可以作为配位基团与量子点结合，而且当该有机分子含有巯基时，含有巯基的有机分子具有较高的离子化电势，设置在阳极与量子点发光层之间，可以降低阳极材料的费米能级，从而进一步增加阳极材料的表面功函数，通过在该有机分子含有吸电子基团的基础上进一步含有巯基，通过两者的叠加作用，进一步增加阳极的表面功函数，降低阳极到量子点材料的空穴注入势垒，进一步提高器件的高空穴注入效率，使器件的性能更佳。
优选地，所述有机分子选自硫醇，所述硫醇选自8-硝基辛硫醇、8-氰基辛硫醇、12-硝基十二硫醇和12-氰基十二硫醇中的至少一种。或者，所述有机分子含有的巯基和吸电子基团通过共轭基团连接，此时，有机分子优选硫酚。
具体地，所述有机分子选自硫醇和硫酚中的至少一种，该有机分子中含有巯基，巯基为量子点配体所用基团，从而降低阳极到量子点材料的空穴注入势垒。当为硫酚时，所述硫酚选自4-硝基苯硫酚，3,5-三氟甲基-4-硝基苯硫酚，4-三氟甲基苯硫酚，4-三氯甲基苯硫酚，4-氰基苯硫酚，4-磺酸基苯硫酚，4-甲酰基苯硫酚，4-酰基苯硫酚，4-羧基苯硫酚和3,5-三氟甲基-4-羧基苯硫酚中的至少一种。本发明实施例优选硫酚。
进一步地，本发明实施例提供的量子点发光二极管中，所述材料层的厚度为5-15nm。
进一步地，本发明实施例提供的量子点发光二极管中，所述阴极与所述量子点发光层之间设置有电子功能层，如电子注入层和电子传输层等。进一步地，所述阳极与所述材料层之间设置有空穴功能层。该所述空穴功能层为空穴传输层；或者，所述空穴功能层包括层叠设置的空穴注入层和空穴传输层，且所述空穴传输层与所述材料层相邻。如所述空穴功能层包括空穴传输层，则该有机分子组成的材料层设置在空穴传输层靠近量子点发光层的表面，这样，通过该材料层的作用，能够增加空穴传输层材料的表面功函数，降低空穴传输层材料到量子点材料的空穴注入势垒，从而更有效地提高器件的空穴注入效率，使空穴跟电子的注入更平衡，最终更好地提高器件的性能。
在本发明实施例中的一种QLED器件中，其结构从下往上依次设置衬底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、含有巯基和吸电子基团的有机分子组成的材料层、量子点发光层、电子传输层、阴极。
其中，所述衬底为常用刚性衬底如玻璃，常用柔性衬底如PI膜等；所述阳极为常用的阳极材料，如ITO，IZO等；所述空穴注入层(HIL)材料为常用的空穴注入材料，如PEDOT:PSS，NiOx，WO3等；所述空穴传输层(HTL)材料为常用的空穴传输材料，如TPD，poly-TPD，PVK，CBP，NPB，TCTA，TFB等；所述量子点发光层为常用的量子点，如Ⅱ-Ⅵ族化合物、Ⅲ-Ⅴ族化合物、Ⅱ-Ⅴ族化合物、Ⅲ-Ⅵ族化合物、Ⅳ-Ⅵ族化合物、Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族化合物、Ⅱ-Ⅳ-Ⅵ族化合物或Ⅳ族单质中的一种或多种；所述电子传输层材料(ETL)为常用的电子传输材料，如ZnO、BaO、TiO2等；所述阴极为常用的阴极材料，如Al，Ag，MgAg合金等。
另一方面，本发明实施例还提供了一种量子点发光二极管的制备方法，如图2所示，包括如下步骤：
S01：提供基底；
S02：在所述基底上制备有机分子组成的材料层；其中，所述有机分子含有吸电子基团。
本发明实施例提供的量子点发光二极管的制备方法工艺简单、成本低，直接在基底上制备由特有的有机分子组成的材料层就可以得到该器件；因该制备方法最终得到的器件中该材料层在阳极与量子点发光层之间，且是由含有吸电子基团有机分子制成的材料层，这样的有机分子能够增加阳极材料的表面功函数，降低阳极到量子点材料的空穴注入势垒，从而提高器件的空穴注入效率，使空穴跟电子的注入更平衡，最终提高器件的性能。
具体地，在上述步骤S01中，如果基底表面设置有阳极，则基底为阳极基底，直接在阳极上制备含有吸电子基团的有机分子组成的材料层，后续在材料层上制备量子点发光层、再在量子点发光层上制备电子传输层，最后在电子传输层上制备阴极；如果基底表面设置有量子点发光层，则基底为阴极基底，直接在量子点发光层上制备含有吸电子基团的有机分子组成的材料层，后续在材料层表面制备阳极。
当然，对于阴极与量子点发光层之间设置有电子功能层、或者阳极与材料层之间设置有空穴功能层的器件，可以在上述结构层之间制备相关的电子功能层和空穴功能层。
具体地，在上述步骤S02中，在所述基底上制备有机分子组成的材料层的步骤包括：
E01：将所述有机分子溶解在溶剂中，得到有机分子溶液；
E02：将所述有机分子溶液沉积在所述基底上，然后退火处理，得到所述材料层。
优选地，该有机分子可以为硫醇或硫酚，上文已经详细阐述，当为硫醇时，所述硫醇选自8-硝基辛硫醇、8-氰基辛硫醇、12-硝基十二硫醇和12-氰基十二硫醇中的至少一种；当为硫酚时，所述硫酚选自4-硝基苯硫酚，3,5-三氟甲基-4-硝基苯硫酚，4-三氟甲基苯硫酚，4-三氯甲基苯硫酚，4-氰基苯硫酚，4-磺酸基苯硫酚，4-甲酰基苯硫酚，4-酰基苯硫酚，4-羧基苯硫酚和3,5-三氟甲基-4-羧基苯硫酚中的至少一种。本发明实施例优选硫酚。溶剂为有机溶剂，如乙醇、丙酮、丙醇、丁醇等。
优选地，所述退火处理的温度为80-120℃；所述退火处理的时间为10-20min。在该温度和时间范围内，可更好地形成该材料层。
更优选地，将所述有机分子溶液沉积在所述基底上，依次进行真空干燥处理和用溶剂进行清洗处理，然后再进行所述退火处理，得到所述材料层。通过真空干燥和溶剂清洗，可以更好地去除材料层中未配位的有机分子。
具体一实施例中，将所述有机分子溶液沉积在所述基底上，真空干燥成膜后，100℃、N2气氛下退火15min，然后再用乙醇溶剂做旋涂处理，来除去未配位的有机分子，如此反复用乙醇溶剂旋涂处理3次后，进行后续退火处理。
本发明先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。
实施例1
一种QLED发光器件，其结构示意图如图1所示，从下到上依次包括衬底，设置于衬底上的阳极，设置于阳极上的空穴注入层，设置于空穴注入层上的空穴传输层，设置于空穴传输层上由4-硝基苯硫酚组成的材料层，设置于材料层上的量子点发光层，设置于量子点发光层上电子传输层，设置于电子传输层上的阴极，设置于阳极与阴极间的封装层。
其中，
本实施例中衬底采用玻璃衬底；
本实施例中阳极采用ITO，厚度为150nm。取出ITO首先用氮气枪清楚表面的大颗粒灰尘，再依次用洗涤剂、超纯水、异丙醇超声清洗15min，最后用高纯氮气枪快速吹干表面，烘干待用；
在阳极上制备的空穴注入层，原则上常见的空穴注入材料都可以用到本实施例中，如PEDOT:PSS，NiO，WO3等，本实施例将水溶性的导电聚合物PEDOT:PSS通过旋涂于阳极上，真空干燥成膜后，150℃退火15min，厚度为60nm；
在空穴注入层上制备的空穴传输层，原则上常见的空穴传输材料都可用到本实施例中，如TPD，poly-TPD，PVK，CBP，NPB，TCTA，TFB等，本实施例将TFB溶液通过旋涂于空穴注入层上，真空干燥成膜后，230℃、N2气氛下退火30min，厚度为40nm；
在空穴传输层上制备的材料层，本实施例中材料层采用4-硝基苯硫酚乙醇溶液制备，通过将4-硝基苯硫酚乙醇溶液旋涂于空穴传输层上，真空干燥成膜后，100℃、N2气氛下退火15min，然后再用乙醇溶剂做旋涂处理，来除去未配位的4-硝基苯硫酚，如此反复用乙醇溶剂旋涂处理3次后，再100℃、N2气氛下退火15min，修饰层厚度10nm；
在材料层上制备的量子点发光层，原则上常见的量子点发光材料都可用到本实施例中，如Ⅱ-Ⅵ族化合物、Ⅲ-Ⅴ族化合物、Ⅱ-Ⅴ族化合物、Ⅲ-Ⅵ族化合物、Ⅳ-Ⅵ族化合物、Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ族化合物、Ⅱ-Ⅳ-Ⅵ族化合物或Ⅳ族单质中的一种或多种，本实施例中采用CdSe/CdS/ZnS红光量子点墨水旋涂于材料层上，真空干燥成膜后，100℃N2气氛下退火10min，厚度为25nm；
在量子点发光层上制备的电子传输层，原则上常见的电子传输层材料都可用到本实施例中，如ZnO、BaO、TiO2等，本实施例采用ZnO作为电子传输层材料，通过将ZnO溶液旋涂于量子点发光层上，真空干燥成膜后，120℃N2气氛下退火15min，厚度为30nm；
在电子传输层上制备的阴极，原则上常见的阴极材料如低功函数金属或其合金都可用在本实施例中，如Al，Ag，MgAg合金等，本实施例将Al通过蒸镀于电子传输层上；厚度为150nm；
在阳极与阴极间通过UV框胶跟干燥片把各功能层封装起来得到完整的器件。
本实施例提供一种应用于HTL/QD薄膜界面修饰的方法，通过在HTL靠近QD的表面增加一层由4-硝基苯硫酚组成的材料层。该4-硝基苯硫酚有机小分子含有两种功能基团，一种基团是量子点配体所用基团：巯基(跟苯环相接，一般叫苯硫酚)，通过引入硫酚类官能团能使分子具有较高的离子化电势，可以降低HTL材料的费米能级，从而增加HTL材料的表面功函数，降低HTL材料到量子点材料的空穴注入势垒；另一种基团是吸电子基团硝基(-NO2)，通过引入吸电子基团可以在HTL表面形成正偶极，该正偶极可以抬高HTL材料表面的真空能级，从而增加HTL材料的表面功函数，降低HTL材料到量子点材料的空穴注入势垒。本实施例将两种基团合在一起，把两种基团的作用叠加在一起，能显著提高HTL材料表面的功函数，降低HTL材料到量子点材料的空穴注入势垒，提高空穴注入效率，让空穴跟电子的注入倾向于电平衡，使激子的复合效率大大提高，从而提升器件的性能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种量子点发光二极管，包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，其特征在于，所述阳极与所述量子点发光层之间设置由有机分子组成的材料层，所述有机分子含吸电子基团。
2.如权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述有机分子含有的吸电子基团选自叔胺正离子、硝基、三卤甲基、氰基、磺酸基、甲酰基、酰基和羧基中的至少一种；和/或，
所述有机分子还含有巯基。
3.如权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述有机分子选自硫醇，所述硫醇选自8-硝基辛硫醇、8-氰基辛硫醇、12-硝基十二硫醇和12-氰基十二硫醇中的至少一种。
4.如权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述有机分子含有巯基，且所述巯基和所述吸电子基团通过共轭基团连接。
5.如权利要求4所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述有机分子选自硫酚，所述硫酚选自4-硝基苯硫酚，3,5-三氟甲基-4-硝基苯硫酚，4-三氟甲基苯硫酚，4-三氯甲基苯硫酚，4-氰基苯硫酚，4-磺酸基苯硫酚，4-甲酰基苯硫酚，4-酰基苯硫酚，4-羧基苯硫酚和3,5-三氟甲基-4-羧基苯硫酚中的至少一种。
6.如权利要求1-5任一项所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述材料层的厚度为5-15nm；和/或，
所述阴极与所述量子点发光层之间设置有电子功能层；和/或，
所述阳极与所述材料层之间设置有空穴功能层。
7.如权利要求1-5任一项所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述阳极与所述材料层之间设置有空穴功能层；其中，
所述空穴功能层为空穴传输层；或者，所述空穴功能层包括层叠设置的空穴注入层和空穴传输层，且所述空穴传输层与所述材料层相邻。
8.一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：
提供基底；
在所述基底上制备有机分子组成的材料层；其中，所述有机分子含有吸电子基团。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在所述基底上制备有机分子组成的材料层的步骤包括：
将所述有机分子溶解在溶剂中，得到有机分子溶液；
将所述有机分子溶液沉积在所述基底上，然后退火处理，得到所述材料层。
10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述退火处理的温度为80-120℃；和/或，
所述退火处理的时间为10-20min；和/或，
将所述有机分子溶液沉积在所述基底上，依次进行真空干燥处理和用溶剂进行清洗处理，然后再进行所述退火处理，得到所述材料层。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111900258A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-11-06 | 合肥福纳科技有限公司 | 一种发光装置、量子点发光二极管及其制备和改善寿命的方法 |
| CN112018254A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-12-01 | 河南工程学院 | 一种基于苯硫醇衍生物的量子点发光二极管及其制备方法 |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1983664A (zh) * | 2005-12-14 | 2007-06-20 | 中国科学院化学研究所 | 基于阳极修饰的有机发光二极管 |
| CN101132054A (zh) * | 2007-09-28 | 2008-02-27 | 天津理工大学 | 一种新型结构的有机电致发光器件及其制备方法 |
| CN101179114A (zh) * | 2007-12-10 | 2008-05-14 | 天津理工大学 | 一种柔性有机电致发光器件及其制备方法 |
| WO2014209147A1 (en) * | 2013-06-24 | 2014-12-31 | Optogan - Organic Lighting Solutions, Llc (Optogan-Osr, Llc) | Organic light-emitting diode based n semiconductor quantum dots |
| CN105185918A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-23 | Tcl集团股份有限公司 | 量子点发光层、其制备方法及qled |
| CN106784349A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | Tcl集团股份有限公司 | 一种能级势垒高度连续变化的量子点固态膜及其制备方法 |
| CN106803546A (zh) * | 2017-02-20 | 2017-06-06 | 厦门世纳芯科技有限公司 | 一种量子点发光二极管及其制备方法 |
| CN107565033A (zh) * | 2016-07-01 | 2018-01-09 | 浙江大学 | 氧化镍薄膜及其制备方法、功能材料、薄膜结构的制作方法及电致发光器件 |
Family Cites Families (3)
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1983664A (zh) * | 2005-12-14 | 2007-06-20 | 中国科学院化学研究所 | 基于阳极修饰的有机发光二极管 |
| CN101132054A (zh) * | 2007-09-28 | 2008-02-27 | 天津理工大学 | 一种新型结构的有机电致发光器件及其制备方法 |
| CN101179114A (zh) * | 2007-12-10 | 2008-05-14 | 天津理工大学 | 一种柔性有机电致发光器件及其制备方法 |
| WO2014209147A1 (en) * | 2013-06-24 | 2014-12-31 | Optogan - Organic Lighting Solutions, Llc (Optogan-Osr, Llc) | Organic light-emitting diode based n semiconductor quantum dots |
| CN105185918A (zh) * | 2015-08-27 | 2015-12-23 | Tcl集团股份有限公司 | 量子点发光层、其制备方法及qled |
| CN107565033A (zh) * | 2016-07-01 | 2018-01-09 | 浙江大学 | 氧化镍薄膜及其制备方法、功能材料、薄膜结构的制作方法及电致发光器件 |
| CN106784349A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-31 | Tcl集团股份有限公司 | 一种能级势垒高度连续变化的量子点固态膜及其制备方法 |
| CN106803546A (zh) * | 2017-02-20 | 2017-06-06 | 厦门世纳芯科技有限公司 | 一种量子点发光二极管及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 张凯旋: ""硫酚类分子界面修饰层对量子点发光二极管性能的影响"", 《中国优秀硕士学位论文数据库 信息科技辑》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112018254A (zh) * | 2020-09-04 | 2020-12-01 | 河南工程学院 | 一种基于苯硫醇衍生物的量子点发光二极管及其制备方法 |
| CN112018254B (zh) * | 2020-09-04 | 2023-09-19 | 河南工程学院 | 一种基于苯硫醇衍生物的量子点发光二极管及其制备方法 |
| CN111900258A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-11-06 | 合肥福纳科技有限公司 | 一种发光装置、量子点发光二极管及其制备和改善寿命的方法 |
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