CN111384271B - 量子点发光二极管及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及量子点发光二极管技术领域,具体提供一种量子点发光二极管的制备方法。该制备方法包括:提供量子点发光二极管半成品结构;将所述量子点发光二极管半成品结构置于含有无机酸、有机羧酸或有机碱中的任一种的溶液中进行浸泡处理;所述量子点发光二极管半成品结构为叠层结构,所述叠层结构的一个表层为电极,另一表层为电子传输层。通过本发明的制备方法获得的量子点发光二极管,QLED器件漏电电流显著降低,外量子效率及使用寿命明显提高。
Description
技术领域
本发明属于发光二极管技术领域,尤其涉及一种量子点发光二极管及其制备方法。
背景技术
量子点(quantum dots),又称半导体纳米晶(nanocrystal),是一种新型荧光纳米材料,三维尺寸均在纳米范围内(1-100nm)的纳米颗粒,它是介于体相材料和分子间的物质,因此其性质既不能用宏观理论来解释又不能用微观的分子或原子理论来解释,又由于量子点的尺寸与其德布罗意波长接近,所以它的性质符合量子理论。对于体相材料而言,电子在物质中的运动不受任何限制,在三个维度的方向上均可自由运动,其能级是连续的。当材料在某一个维度上的尺寸等于或小于其德布罗意波长时,电子在这一方向上的运动就会受到限制,其能级就不再是连续的,而变为量子化的。量子阱材料是指电子的运动只在一个维度方向上受限制,而在其他两个维度方向上可以自由运动;量子线材料是指其尺寸在两个维度上缩小至德布罗意波长或以下,电子只能在一维方向上自由运动。当材料的尺寸在三个维度方向上均等于或小于其德布罗意波长时,就变成了量子点,其电子的能量在三维方向上均是量子化的,因此赋予了量子点特殊的光、电、磁、催化等性能。
半导体量子点的光学性质与量子尺寸效应息息相关。当量子点的尺寸下降到某一数值时,其费米能级附近的电子能级由准连续的变为离散的,使得半导体连续的能带变为分裂的能级结构,同时带隙变宽,这种现象就是量子尺寸效应。
半导体量子点的光学性质除了与量子尺寸效应有关,还与量子限域效应有关。由于量子点与电子的德布罗意波长、相干波长及激子波尔半径相当,电子局限在纳米空间内,其输运受到限制,平均自由程变短,电子的局域性和相干性增强,这就是所谓的量子限域效应当量子点的粒径与激子波尔半径相当或更小时,处于强限域区,易形成激子,产生激子吸收带。随着粒径的减小,激子带的吸收系数增加,出现激子强吸收,激子的最低能量向高能方向移动即蓝移。
量子点在外部能量的激发下(电压、光照等),电子从基态(价带)跃迁到激发态(导带),价带中会留下空位,这种空位即为空穴。此时,处于激发态的部分电子和空穴很容易形成激子(电子-空穴对),当电子从激发态回到基态时,电子与空穴复合释放出能量,并以光的形式显现出来。激子复合发光过程主要分为以下三种情形:
(1).带边发光:导带的激发态电子直接与价带的空穴复合发光;
(2).缺陷态发光:激子复合发光来自于半导体带隙中缺陷态电子的跃迁和弛豫过程;
(3).杂质能级发光:量子点带隙中的局域杂质俘获电子,通过杂质能级作用产生激子复合发光。
在激子复合发光过程中,上述三种情形同时存在,但带边发光占主导地位。
为了定量研究量子点的光学性能,引入光化学中的量子产率(quantum yield,即QY),定义其为发射光子与吸收总光子数之比,实际测试中通常采用样品溶液与标准液硫酸奎宁的对比计算得到相对量子产率:
其中,Yx、Ys分别是样品溶液和54.6%的标准液硫酸奎宁在相同激发条件下的量子产率,Ax、As分别是对应物质的吸收光谱曲线值,Fx是量子点的荧光峰积分面积,Fs是硫酸奎宁的荧光峰积分面积。
量子点自身的组成、结构、缺陷、配体、溶剂环境等都会影响到量子点的量子产率,进而影响到量子点器件的发光效率,因此,提高量子点本身的量子产率是提高器件性能的有效方案。
量子点具有量子产率高、摩尔消光系数大、光稳定性好、窄半峰宽、宽激发光谱和发射光谱可控等优异的光学性能,非常适合用作发光器件的发光材料。基于量子点电致发光特性的量子点发光二极管显示技术(Quantum Dots Light Emitting Diode Displays,QLED Displays),是量子点材料在外加电场驱动下激子复合发光的一种平板显示器件。基于半导体量子点的发光二极管(QLED)器件具有色彩饱和、纯度高、单色性佳、颜色可调及可用比较简单的溶液制备方法获得并可大规模制备等优点,解决了有机发光二极管(OLED)中有机发光材料颜色不可调、半峰宽较宽生产成本高和操作工艺复杂等缺点,是下一代平板显示和固态照明的理想选择。
量子点具有自发光的特性,在通电状态下,量子点材料发光,不需要背景光源,利用这一特性制备的器件即为量子点电致发光器件。
QLED作为一种结合了有机材料和量子点材料各自优点,且性能优越的量子点发光器件,通过増加载流子的注入和传输,降低器件漏电流,提高发光效率。但是,制备长寿命、高亮度、高效率、高稳定性且成本较低、柔性可弯曲的量子点电致发光器件是发光领域正面临的重要挑战。
在量子点作为发光层的QLED器件中,电致发光机理主要分为两种方式:
1)注入型发光,即空穴和电子由电极两端经过传输层,直接注入到量子点层,在量子点层形成激子,激子辐射复合发光;
QLED注入型发光的基本过程分为以下四个阶段:
1).载流子注入:在外加电压的作用下,空穴和电子分别从阳极和阴极进入到其相对应的有机或无机传输层。
2).载流子传输:空穴传输层(HTL)的空穴和电子传输层(ETL)的电子分别向量子点发光层迁移。由于有机传输层的薄膜形态为非晶态,载流子的传输方式主要以跳跃(Hopping)模式为主。
3).激子的形成:空穴和电子在量子点发光层相遇、复合形成高能态的单线态和三线态激子。
4).激子的发光:激子经过弛豫、扩散等过程释放出能量,能量以光子的形式发出。
激子在量子点层中的复合分为辐射复合和非辐射复合两种方式。如果能量以光子的形式释放出来,这种发光方式称为辐射复合;能量以其它形式释放出来则被称为非辐射复合。非辐射复合主要以俄歇复合为主,并伴随有声子的产生。辐射复合可以来自于量子点导带的电子与价带的空穴复合,即带边发光,也可以来自于量子点带隙中的杂质或缺陷态电子跃迁,即缺陷发光。对于QLED来说,器件的电致发光主要来自于带边发光。
外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)是表征QLED器件应用价值的最主要参数,是QLED器件在全空间范围发射出来的光子数与注入的电子空穴对数量之比,用来定量测定QLED器件的光电利用率,其影响因素主要有电子-空穴的注入平衡、电子-空穴复合效率、内量子效率(IQE)、出光效率等。
QLED的器件结构是典型的夹层式结构,最简单的QLED器件是由阴、阳电极层及夹在两电极之间的量子点发光层的单层器件。单层器件结构简单,但由于有机发光层材料一般具有单载流子传输特性,即对空穴和电子的传输特性不同的,所以很容易导致载流子注入不平衡,器件的发光效率较低。在实际的器件结构设计中,为了获得更佳的器件性能,常常会在QLED器件基础结构上引入不同作用的功能层以平衡载流子,如图1所示,由基板1、阳极2、空穴传输层3、量子点发光层4、电子传输层5、阴极6构成;另外如图2所示,引入空穴注入层7和电子注入层8可降低空穴和电子的注入难度从而降低器件启亮电压。此外,还可以引入电子阻挡层和空穴阻挡层用于阻挡正负载流子中过量的一方,使其不能到达电极形成漏电流,从而提高器件的电流效率等。
常见的传统正型QLED结构通常以ITO作为阳极,Al作为阴极。2012年,Kwak等首次报道了反型(倒置)结构的QLED。与传统QLED的结构相反,这种结构把Al作为阳极2,4,4-二(9-咔唑)联苯(CBP)作为空穴传输层(HTL)3,ITO作为阴极6,MoO3作为空穴注入层(holeinjection layer,HIL)7,如图3所示。
近年来,量子点荧光材料由于其光色纯度高、发光颜色可调、使用寿命长等优点,广泛被看好用于平板显示领域,成为极具潜力的下一代显示和固态照明光源。已有的报道中,量子点的光致发光量子产率已经接近100%,其光学性能可以得到保证的情况下,以量子点为发光层的量子点发光二极管由于其制备和应用过程中影响因素过多,导致QLED器件最终达到的内量子效率普遍偏低,从而影响其使用性能。
综上所述,QLED器件的效率是实现QLED产业化的核心因素,因此,有必要提出更多的方案以解决QLED器件的效率问题。
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备方法,旨在降低现有量子点发光二极管漏电流,从而提高其外量子效率和延长使用寿命。
本发明是这样实现的:
一种量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
提供量子点发光二极管半成品结构;
将所述量子点发光二极管半成品结构置于含有无机酸、有机羧酸或有机碱中的任一种的溶液中进行浸泡处理;
所述量子点发光二极管半成品结构为叠层结构,所述叠层结构的一个表层为电极,另一表层为电子传输层。
当制备的所述量子点发光二极管为正型器件时,所述量子点发光二极管半成品结构一个表层为阳极,另一表层为电子传输层,在所述阳极和电子传输层之间设置量子点发光层;
当制备的所述量子点发光二极管为反型器件时,所述量子点发光二极管半成品结构一个表层为阴极,另一表层为电子传输层。
本发明的有益效果如下:
相对于现有技术,本发明提供的量子点发光二极管的制备方法,采用浸泡的方式,将量子点发光二极管半成品结构中电子传输层和像素边界上多余的膜层材料等进行刻蚀去除,以提高像素边沿电子传输层的成膜均匀度,从而降低QLED器件漏电电流,由此获得的QLED器件外量子效率得到提高,使用寿命变长。本发明的方法工艺简单,处理时间短,产品合格率高,适于大规模生产。
本发明提供的量子点发光二极管,由于在制备过程中采用上述的方法对其电子传输层及像素边界上的多余膜层材料进行清除,因此其具有更低的器件漏电电流,外量子效率更高,使用寿命也更长。
附图说明
为了更清楚地说明本发明施例中的技术方案,下面将对实施例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是QLED器件传统结构示意图;
图2是QLED器件增加空穴注入层和电子注入层的结构示意图;
图3是反型QLED器件结构示意图;
图4是本发明提供的量子点发光二极管的制备方法流程示意图;
图5是本发明提供的量子点发光二极管的制备方法步骤S01中使用的正型QLED器件半成品结构示意图;
图6是本发明提供的量子点发光二极管的制备方法步骤S02获得的正型QLED器件示意图;
图7是本发明提供的量子点发光二极管的制备方法步骤S01中使用的反型QLED器件半成品结构示意图;
图8是本发明提供的量子点发光二极管的制备方法步骤S02获得的反型QLED器件示意图;
图9是本发明实施例1-3及对比例提供的QLED器件的电压-电流密度曲线图;
其中,1-基板;2-阳极;3-空穴传输层;4-量子点发光层;5-电子传输层;6-阴极;7-空穴注入层;8-电子注入层。
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。
量子点发光二极管分正型结构和反型结构。
正型结构包括层叠设置的阳极、阴极和设置在阳极和阴极之间的量子点发光层,正型结构的阳极设置在衬底上,在阳极和量子点发光层之间还可以设置空穴传输层、空穴注入层和电子阻挡层等空穴功能层,在阴极和量子点发光层之间还可以设置电子传输层、电子注入层和空穴阻挡层等电子功能层。
反型结构包括层叠设置的阳极、阴极和设置在阳极和阴极之间的量子点发光层,反型结构的阴极设置在衬底上,在阳极和量子点发光层之间还可以设置空穴传输层、空穴注入层和电子阻挡层等空穴功能层,在阴极和量子点发光层之间还可以设置电子传输层、电子注入层和空穴阻挡层等电子功能层。
本发明的实施例中提供一种量子点发光二极管的制备方法。
对于正型器件而言,量子点发光二极管半成品结构一个表层为阳极,另一表层为电子传输层,在所述阳极和电子传输层之间设置量子点发光层;本发明的实施例的量子点发光二极管半成品结构可以仅为阳极、量子点发光层和电子传输层层叠形成的三层结构。
进一步的,在一实施方式中还可以在阳极和量子点发光层之间设置空穴传输层、空穴注入层和电子阻挡层等空穴功能层形成本发明实施例的量子点发光二极管半成品结构。
进一步的,在一实施方式中还可以在量子点发光层和电子传输层设置之间设置空穴阻挡层。
以正型量子点发光二极管为例,请参阅图4、5、6,该方法包括以下步骤:
步骤S01.取量子点发光二极管半成品结构(QLED器件半成品结构),该量子点发光二极管半成品结构指的是包括基板1、阳极2、空穴功能层(包括空穴传输层3或者空穴注入层7和空穴传输层3)、量子点发光层4、电子传输层5的半成品结构,将该量子点发光二极管半成品结构浸泡于配好的溶液中,随后将所述量子点发光二极管半成品结构置于真空环境中烘干;
步骤S02.还包括在上述半成品结构上形成电极,获得量子点发光二极管。
当制备的所述量子点发光二极管为反型器件时,所述量子点发光二极管半成品结构一个表层为阴极,另一表层为电子传输层。本发明的实施例的量子点发光二极管半成品结构可以仅为阴极和电子传输层层叠形成的两层结构。
进一步的,在所述阴极和电子传输层之间还可以设置电子注入层等功能层,形成本发明的实例的量子点发光二极管半成品结构。
以反型量子点发光二极管为例,请参阅图4、7、8,该方法包括以下步骤:
步骤S01.取量子点发光二极管半成品结构(QLED器件半成品结构),该量子点发光二极管半成品结构指的是包括基板1、阴极6、电子传输层5的半成品结构,将该量子点发光二极管半成品结构浸泡于配好的溶液中,随后将所述量子点发光二极管半成品结构置于真空环境中烘干;
步骤S02.还包括在上述半成品结构的电子传输层5上成量子点发光层4、空穴传输层7、阳极2的过程,由此获得反型量子点发光二极管。
本发明的方法中,不管是正型量子点发光二极管还是反型量子点发光二极管,步骤S01涉及的溶液,其溶质为无机酸、有机羧酸、有机碱中的任一种。
优选地,所述无机酸为氢氟酸、氯化氢、硫化氢、次氯酸中的至少一种;
所述有机羧酸为碳原子数为3-5的饱和羧酸或不饱和羧酸中的至少一种。
更为优选地,所述有机羧酸选自丙烯酸、丁烯酸、甲基丙烯酸、3-戊烯酸、乙酸、丙酸、丁酸和戊酸中的至少一种;
所述有机碱为乙醇胺、四甲基氢氧化铵、苯胺、三乙醇胺中的至少一种。
上述的任一种溶质,都对功能层具有良好的溶解功能,能够很好的将像素边沿和电子传输层表面多余的膜层等杂质清除掉,从而使得电子传输层成膜均匀,进而可以有效减小QLED器件成品的漏电电流。具体来说,本发明在形成电子传输层时,在像素边界上也形成具有一定弧度的多余膜层,通过采用溶液浸泡,使得功能层和像素边界的多余膜层都被腐蚀、溶解,溶解时电子传输层也被腐蚀和溶解,但是由于像素边界的多余膜层的厚度远远薄于电子传输层的厚度,因而可以将多余的膜层去除干净,并保留平整的电子传输层。
优选地,所述溶液的溶剂为碳原子数不大于20个的烷烃、碳原子数不大于20个的环烷烃、碳原子数不大于20个的酯类及酯类衍生物、直链碳原子数不大于20个的烯烃、直链碳原子数不大于20个的硫醇中的至少一种。其中,烷烃可以选自己烷、庚烷、辛烷中的至少一种,环烷烃可以选自环己烷。
所述酯类选自乙酸乙酯、异丁酸乙酯、正丁酸异丙酯;所述酯类衍生物可以选自苯甲酸乙酯扁桃酸乙酯、乙酸苄酯、肉豆蔻酸异丙酯。
所述烯烃可以选自3-己烯、4-辛烯、5-癸烯、5-甲基-5癸烯、十八烯中的至少一种;
所述硫醇为丁硫醇、戊硫醇、庚硫醇、辛硫醇、十八硫醇中的至少一种。
所述溶液的质量百分数为0.0001%-10%。优选地,所述溶液的质量百分数为0.0001%-1%,更优选地,所述溶液的质量百分数为0.0001%-0.05%,低于该浓度,清洗效果不明显,漏电电流降低较小而且EQE的提高率较小,而如果浓度过高,易造成溶液浪费。
优选地,浸泡时,浸泡时间为0.5min-30min,在该时间范围内,能够确保QLED器件半成品结构能够被充分浸润,并且能够充分洗脱QLED器件半成品结构表面多余的膜层等杂质。优选的,浸泡时间为1min-3min,在所述时间范围内已经能基本洗脱QLED器件半成品结构表面多余的膜层等杂质。
优选地,浸泡时,还包括超声处理,采用超声处理,多余的膜层等杂质洗脱更干净。
优选地,浸泡时,所述溶液的温度为10-60℃,在该温度下,所述溶液的活性高,能够促进多余的膜层等杂质的溶解。
当制备的量子点发光二极管半成品结构为正型QLED器件时,还可以包括在浸泡处理后的电子传输层5上形成电子注入层7,再于电子注入层7上形成阴极6的过程。
此外,正型QLED器件中,在包括电子传输层5的半成品结构,如果需要,还可以在电子传输层5和量子点发光层4之间形成一层空穴阻挡层。
对于反型量子点发光二极管来说,其半成品结构还可以包括在阴极6和电子传输层5之间形成电子注入层8。而对电子传输层5进行清洗步骤之后,在电子传输层5上形成量子点发光层4、在量子点发光层4上形成空穴传输层3、在空穴传输层3上形成阳极2的步骤。根据需要,在空穴传输层3和阳极2之间形成一层空穴注入层7,或者还可以在电子传输层5上先形成一层空穴阻挡层(图5中未标出),再形成量子点发光层4。
本发明的量子点发光二极管的制备方法,在正常制备工艺中,通过添加对电子传输层进行浸泡的方式,将电子传输层及像素层表面多余的膜层等去除后,可以明显提高QLED器件的外量子效率(EQE)和寿命,而且该方法工艺简单可行,适合在大规模生产时使用。
本发明上述QLED器件涉及的阳极2和/或阴极6,可以是Al、Ag、Cu、Mo、Au、石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维、ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO、AMO、AZO/Ag/AZO、AZO/Al/AZO、ITO/Ag/ITO、ITO/Al/ITO、ZnO/Ag/ZnO、ZnO/Al/ZnO、TiO2/Ag/TiO2、TiO2/Al/TiO2、ZnS/Ag/ZnS、ZnS/Al/ZnS、TiO2/Ag/TiO2、TiO2/Al/TiO2中的一种或多种,但并不局限于列举的这几种,也可以是其他材料形成的阳极2和/或阴极6。优选地阳极2和/或阴极6的厚度为60-120nm。
此外,本发明QLED器件涉及的空穴传输层3可以采用常规的空穴传输材料制成,包括但不限于N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基-1,1’-联苯-4,4’-二胺(NPB)、1,2,4,5-四(三氟甲基)苯(TFB)等有机材料,以及NiO、MoO3等无机材料及其复合物,所述空穴传输层3的厚度为10-100nm。
所述量子点发光层4可以采用常规的量子点发光材料制成,所述量子点发光层4的厚度为30-50nm。
所述电子传输层5可以采用常规的电子传输材料制成,包括但不限于n型氧化锌,所述电子传输层5的厚度为10-100nm。
所述空穴注入层7可以采用常规的空穴注入材料制成,包括但不限于聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS),所述空穴传输层7的厚度为10-100nm。
所述电子注入层8可以采用常规的电子注入材料制成,包括但不限于LiF、CsF等化合物,所述电子传输层8的厚度为10-100nm。为节约篇幅,本发明不再对空穴传输层3、量子点发光层4、电子传输层5、空穴注入层7及电子注入层8进行展开描述。
为更好的说明本发明的技术方案,下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
本实施例涉及的QLED器件为正型QLED器件,具体结构如图5、6所示。
一种正型量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
S1.提供基板1,该基板1为玻璃基板,该衬底1具有相对的第一表面和第二表面,在基板1的第一表面制备以ITO为材料的阳极2;在所述阳极2上形成以PEDOT:PSS为原料的空穴注入层7;在所述空穴注入层7上形成CdSe/ZnS量子点发光层4,并在量子点发光层4上形成电子传输层5,该电子传输层5的材料为ZnO,具体制作工艺按照常规方法即可,在此不再展开赘述。
S2.将步骤S1获得的QLED器件半成品结构完全浸没在含乙酸的己烷溶液中,乙酸的质量百分数为1ppm,溶液温度为25℃,浸泡时间为2min,随后抽真空去除溶液,并真空80℃干燥。
S3.将步骤S2得到的QLED器件半成品结构取出,在电子传输层5上形成电子注入层8,电子注入层8的材料为LiF。
S4.在电子注入层8上形成阴极6,阴极6的材料为铝,由此制成如图5所示的正型QLED器件。
实施例2
本实施例涉及的QLED器件为正型QLED器件,具体结构如图5、6所示。
一种正型量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
S1.提供基板1,该基板1为玻璃基板,该衬底1具有相对的第一表面和第二表面,在基板1的第一表面制备以ITO为材料的阳极2;在所述阳极2上形成以PEDOT:PSS为原料的空穴注入层7;在所述空穴注入层7上形成CdSe/ZnS量子点发光层4,并在量子点发光层4上形成电子传输层5,该电子传输层5的材料为ZnO,具体制作工艺按照常规方法即可,在此不再展开赘述。
S2.将步骤S1获得的QLED器件半成品结构完全浸没在含乙酸的己烷溶液中,乙酸的质量百分数为100ppm,溶液温度为25℃,浸泡时间为2min,随后抽真空去除溶液,并真空80℃干燥。
S3.将步骤S2得到的QLED器件半成品结构取出,在电子传输层5上形成电子注入层8,电子注入层8的材料为LiF。
S4.在电子注入层8上形成阴极6,阴极6的材料为铝,由此制成如图6所示的正型QLED器件。
实施例3
本实施例涉及的QLED器件为正型QLED器件,具体结构如图5、6所示。
一种正型量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
S1.提供基板1,该基板1为玻璃基板,该衬底1具有相对的第一表面和第二表面,在基板1的第一表面制备以ITO为材料的阳极2;在所述阳极2上形成以PEDOT:PSS为原料的空穴注入层7;在所述空穴注入层7上形成CdSe/ZnS量子点发光层4,并在量子点发光层4上形成电子传输层5,该电子传输层5的材料为ZnO,具体制作工艺按照常规方法即可,在此不再展开赘述。
S2.将步骤S1获得的QLED器件半成品结构完全浸没在含乙酸的己烷溶液中,乙酸的质量百分数为500ppm,溶液温度为25℃,浸泡时间为2min,随后抽真空去除溶液,并真空80℃干燥。
S3.将步骤S2得到的QLED器件半成品结构取出,在电子传输层5上形成电子注入层8,电子注入层8的材料为LiF。
S4.在电子注入层8上形成阴极6,阴极6的材料为铝,由此制成如图6所示的正型QLED器件。
对比例
本对比例涉及的QLED器件为正型QLED器件,具体结构如图5、6所示。
一种正型量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
S1.提供基板1,该基板1为玻璃基板,该衬底1具有相对的第一表面和第二表面,在基板1的第一表面制备以ITO为材料的阳极2;在所述阳极2上形成以PEDOT:PSS为原料的空穴注入层7;在所述空穴注入层7上形成CdSe/ZnS量子点发光层4,并在量子点发光层4上形成电子传输层5,该电子传输层5的材料为ZnO,在电子传输层5上形成电子注入层8,电子注入层8的材料为LiF;在电子注入层8上形成阴极6,阴极6的材料为铝,由此制成如图6所示的正型QLED器件。
为验证实施例1-3及对比例的制备方法获得的QLED器件的性能,下面采用QLED器件常用的方法检测其外量子效率(EQE)、器件寿命及电压-电流密度曲线,具体如表1及图9所示。
表1实施例1-3及对比例的QLED器件性能参数
例别 | EQE% | 器件寿命h |
对比例 | 1.2 | 20 |
实施例1 | 1.8 | 113 |
实施例2 | 3.9 | 205 |
实施例3 | 4.3 | 390 |
由表1及图9可知,经过采用浸泡处理刻蚀去除像素边沿多余的膜层等杂质后,QLED器件的漏电流随着浸泡溶液浓度的增大,会逐渐减小,可以明显提高QLED器件的外量子效率和并延长寿命。
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 (9)
1.一种量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供量子点发光二极管半成品结构;
将所述量子点发光二极管半成品结构置于含有无机酸、有机羧酸或有机碱中的任一种的溶液中进行浸泡处理,将所述量子点发光二极管半成品中功能层和像素边界上多余的膜层材料刻蚀去除;
所述量子点发光二极管半成品结构为叠层结构,所述叠层结构的一个表层为电极,另一表层为电子传输层;
所述无机酸、有机羧酸或有机碱在所述溶液中的质量分数为0.0001%-1%。
2.如权利要求1所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,
当制备的所述量子点发光二极管为正型器件时,所述量子点发光二极管半成品结构一个表层为阳极,另一表层为电子传输层,在所述阳极和电子传输层之间设置量子点发光层;
当制备的所述量子点发光二极管为反型器件时,所述量子点发光二极管半成品结构一个表层为阴极,另一表层为电子传输层。
3.如权利要求1所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,所述无机酸选自氢氟酸、氯化氢、硫化氢和次氯酸中的至少一种;和/或,
所述有机羧酸选自碳原子数为3-5的饱和羧酸或不饱和羧酸中的至少一种;和/或,
所述有机碱选自乙醇胺、四甲基氢氧化铵、苯胺和三乙醇胺中的至少一种。
4.如权利要求1所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,所述溶液的溶剂选自碳原子数不大于20个的烷烃、碳原子数不大于20个的环烷烃、碳原子数不大于20个的酯类及酯类衍生物、直链碳原子数不大于20个的烯烃和直链碳原子数不大于20个的硫醇中的至少一种。
5.如权利要求4所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,所述酯类为乙酸乙酯、异丁酸乙酯、正丁酸异丙酯;所述酯类衍生物为苯甲酸乙酯扁桃酸乙酯、乙酸苄酯、肉豆蔻酸异丙酯。
6.如权利要求1所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,将所述量子点发光二极管半成品结构置于含有无机酸、有机羧酸或有机碱中的任一种的溶液中进行浸泡处理的同时进行超声处理。
7.如权利要求1所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,将所述量子点发光二极管半成品结构置于含有无机酸、有机羧酸或有机碱中的任一种的溶液中进行浸泡处理的温度条件为10℃-60℃。
8.如权利要求1所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,将所述量子点发光二极管半成品结构置于含有无机酸、有机羧酸或有机碱中的任一种的溶液中进行浸泡处理的时间为1min-30min。
9.如权利要求2所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,当制备的量子点发光二极管半成品结构为正型QLED器件时,将所述量子点发光二极管半成品结构置于含有无机酸、有机羧酸或有机碱中的任一种的溶液中进行浸泡处理后,还包括设置阴极的步骤;
当制备的量子点发光二极管半成品结构为反型QLED器件时,将所述量子点发光二极管半成品结构置于含有无机酸、有机羧酸或有机碱中的任一种的溶液中进行浸泡处理后,还包括设置量子点发光层和设置阳极的步骤。
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