CN111384278A - 一种量子点发光二极管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种量子点发光二极管及其制备方法,所述制备方法包括步骤:提供溶液,所述溶液包括氧化锌纳米颗粒和羧酸酯;提供阳极基板,将所述溶液沉积在阳极基板上加热,制备得到电子传输层;或者,提供阴极基板,将所述溶液沉积在所述阴极基板上加热,制备得到电子传输层。本发明中,通过溶液法在氧化锌纳米颗粒作为电子传输材料制备电子传输层的过程中加入羧酸酯,羧酸酯可以以物理吸附的方式存在于制备得到的所述电子传输层中,当水氧侵入时,可以缓慢地吸收水氧,并与水气反应,减缓水氧对于量子点发光层以及空穴传输层的侵蚀,有效地提升器件的工作寿命。

Description

一种量子点发光二极管及其制备方法
技术领域
本发明涉及量子点发光器件领域,尤其涉及一种量子点发光二极管及其制备方法。
背景技术
半导体量子点(Quantum dots)具备发光波长可调(仅通过调整纳米半导体尺寸即可覆盖从可见光到近红外的波长范围)、亮度高(量子产率超过90%)、色彩纯正(发光峰半高宽小于30nm)等优良特点,通过制备p-i-n结构的器件,可以获得高外量子效率和低驱动电压的量子点发光二极管(Quantum-dot Light Emitting Diode,QLED),当前QLED的色域值已经超越传统的LCD和有机发光二极管,是未来显示行业重要的发展技术。
不同于当前主流的通过蒸镀方式获得的有机发光二极管,QLED可通过旋涂、印刷、涂布、喷墨打印等溶液方法制备,大大降低了制备工艺的复杂程度和制备成本,有利于将来大规模工业化推广。经过了将近25年的发展,量子点的外量子效率已经由0.01%提升至超过25%,量子点发光二极管(QLED)已经相当接近或超越了有机发光二极管的器件效率。
然而,尽管量子点器件拥有上述的优势,目前QLED的工作寿命仍未满足工业化的要求。在QLED器件工作过程中,往往无法完全避免水氧的侵入,水氧对量子点发光层以及空穴传输层侵蚀,从而降低器件的工作寿命。因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足,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,旨在解决量子点发光二极管工作过程中,无法完全避免水氧的侵入,导致降低器件工作寿命的问题。
本发明的技术方案如下:
一种量子点发光二极管的制备方法,其中,包括步骤:
提供溶液,所述溶液包括氧化锌纳米颗粒和羧酸酯;
提供阳极基板,将所述溶液沉积在所述阳极基板上加热,制备得到电子传输层;
或者,
提供阴极基板,将所述溶液沉积在所述阴极基板上加热,制备得到电子传输层。
一种量子点发光二极管,包括:阳极、阴极、设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层、设置在所述阴极和量子点发光层之间的电子传输层,其中,所述电子传输层材料包括氧化锌纳米颗粒和分散在氧化锌纳米颗粒之间的羧酸酯。
有益效果:本发明中,通过溶液法在氧化锌纳米颗粒作为电子传输材料制备电子传输层的过程中加入羧酸酯,羧酸酯分散在制备得到的所述电子传输层中,当水氧侵入时,可以缓慢地吸收水氧,并与水气反应,减缓水氧对于量子点发光层以及空穴传输层的侵蚀,有效地提升器件的工作寿命。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种量子点发光二极管的制备方法的流程示意图。
图2为本发明另一实施例提供的一种量子点发光二极管的制备方法的流程示意图。
图3为本发明一些具体的实施方式中提供的一种量子点发光二极管的制备方法的流程示意图。
图4为本发明另一些具体的实施方式中提供的一种量子点发光二极管的制备方法的流程示意图。
图5为本发明实施例中提供的一种量子点发光二极管的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种量子点发光二极管及其制备方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。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。
请参阅图1,图1为本发明实施例提供的一种量子点发光二极管的制备方法的流程示意图,如图所示,其包括步骤:
S11、提供溶液,所述溶液包括氧化锌纳米颗粒和羧酸酯;
S12、提供阳极基板,将所述溶液沉积在所述阳极基板上加热,制备得到电子传输层。
请参阅图2,图2为本发明另一实施例提供的一种量子点发光二极管的制备方法的流程示意图,如图所示,其包括步骤:
S21、提供溶液,所述溶液包括氧化锌纳米颗粒和羧酸酯;
S22、提供阴极基板,将所述溶液沉积在所述阴极基板上加热,制备得到电子传输层。
一些具体的实施中,通过溶液法在氧化锌纳米颗粒作为电子传输材料制备电子传输层的过程中加入羧酸酯,羧酸酯分散在制备得到的所述电子传输层中,当水氧侵入时,可以缓慢地吸收水氧,并与水气反应,减缓水氧对于量子点发光层以及空穴传输层的侵蚀,有效地提升器件的工作寿命。
具体的,量子点发光二极管分正置结构和倒置结构。正置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,正置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。倒置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,倒置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。
对于正置结构而言,设置在衬底上的底电极为阳极,在本发明的一些实施方式中,所述阳极基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的底电极、和层叠设置在底电极表面的量子点发光层;在本发明的另一些实施方式中,所述阳极基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的底电极、层叠设置在底电极表面的空穴传输层和层叠设置在空穴传输层表面的量子点发光层;在本发明的又一些实施方式中,所述阳极基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的底电极、层叠设置在底电极表面的空穴注入层、层叠设置在空穴注入层表面的空穴传输层和层叠设置在空穴传输层表面的量子点发光层;在本发明的又一些实施方式中,所述阳极基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的底电极、层叠设置在底电极表面的空穴注入层、层叠设置在空穴注入层表面的空穴传输层、层叠设置在空穴传输层表面的电子阻挡层和层叠设置在电子阻挡层表面的量子点发光层;在本发明的又一些实施方式中,所述阳极基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的底电极、层叠设置在底电极表面的空穴注入层、层叠设置在空穴注入层表面的空穴传输层、层叠设置在空穴传输层表面的电子阻挡层、层叠设置在电子阻挡层表面的量子点发光层和层叠设置在量子点发光层表面的空穴阻挡层。
对于倒置结构而言,设置在衬底上的底电极为阴极,在本发明的一些实施方式中,所述阴极基板可以为衬底上设置的底电极;在本发明的又一些实施方式中,所述基板可以包括衬底、层叠设置在衬底表面的底电极和层叠设置在底电极表面的电子注入层。
在一些具体的实施方式中,如图3所示,所述的量子点发光二极管的制备方法,包括步骤:
S31、提供溶液,所述溶液包括氧化锌纳米颗粒和羧酸酯;
S32、提供阳极基板,所述阳极基板表面设置有量子点发光层,将所述溶液沉积在所述量子点发光层上加热,制备得到电子传输层。
在另一些具体的实施方式中,如图4所示,所述的量子点发光二极管的制备方法,包括步骤:
S41、提供溶液,所述溶液包括氧化锌纳米颗粒和羧酸酯;
S42、提供阴极基板,将所述溶液沉积在所述阴极基板上加热,制备得到电子传输层,在所述电子传输层表面制备量子点发光层。
上述量子点发光二极管中,电子传输层与量子点发光层形成叠层结合的结构。靠近电子传输层的量子点,其表面结合有有机配体(量子点表面结合有羧酸配体,还可以包括有机胺、有机硫醇、有机膦和有机磷酸等但不限于此),而为了保证氧化锌纳米颗粒在溶液中的分散性,其表面往往富集大量的羟基 (-OH)。器件在工作过程中,量子点表面的有机配体容易受到氧化锌纳米颗粒表面的羟基侵蚀,导致配体脱落、器件效率快速衰减。本实施例利用上述方法,可以在制备过程中有效降低氧化锌纳米颗粒表面的羟基含量,保护量子点表面有机配体在器件工作中的稳定性,提升器件的工作寿命。具体的,通过溶液法在氧化锌纳米颗粒作为电子传输材料制备电子传输层的过程中加入羧酸酯,并通过在空气当中加热一定时间,利用加热过程,羧酸酯少量水解产生的H+,H+中和氧化锌纳米颗粒表面富集的羟基(-OH),从而缓解了氧化锌纳米颗粒表面的羟基对量子点表面的有机配体(以羧酸-COOH为主)的侵蚀,保护量子点表面有机配体在器件工作中的稳定性,提升器件的工作寿命。
在一些具体的实施方式中,在15℃-30℃条件下,所述羧酸酯的粘度为0.45mPa.s-1mPa.s,通过溶液法制备量子点发光二极管的过程中,功能层的成膜质量对器件工作稳定性有重要影响,一般氧化锌量子点选择醇类作为溶剂,所述醇类溶剂包括丙醇、丁醇和乙二醇等但不限于此,通常所述醇类在20°C下粘度为大于1mPa.s,以乙醇为例,在15℃-30℃条件下,粘度为1.074 mPa.s。一些具体的实施中所述羧酸酯的粘度为0.45mPa.s-1mPa.s,低于醇类的粘度。加入该粘度的羧酸酯可以降低氧化锌溶液的粘度,提升成膜质量。好的成膜质量可以有效降低漏电流,减少工作过程中的发热,提升器件的工作寿命。
一些具体的实施中,所述溶液通过在氧化锌纳米颗粒溶液中加入羧酸酯配制得到。在一些实施方式中,所述羧酸酯选自乙酸乙酯(CH3COOCH2CH3)、乙酸苯酯(CH3COOC6H5)、苯甲酸甲酯(C6H5COOCH3)、乙酸丁酯(CH3COOC4H9)和丙烯酸辛酯(CH2CHCOOC8H17)等中的一种或多种,但不限于此。
在一些具体的实施方式中,所述羧酸酯为乙酸乙酯。通过溶液法制备量子点发光二极管的过程中,功能层的成膜质量对器件工作稳定性有重要影响,一般氧化锌纳米颗粒选择醇类作为溶剂,以乙醇为例,在20℃下粘度为1.074 mPa.s。乙酸乙酯的粘度低于乙醇的粘度,在20℃为0.449mPa.s。加入乙酸乙酯可以降低氧化锌纳米颗粒溶液的粘度,提升成膜质量。好的成膜质量可以有效降低漏电流,减少工作过程中的发热,提升器件的工作寿命。
在一些具体的实施方式中,按所述羧酸酯与溶剂的体积比为10-30:100,配置得到所述溶液。过多的羧酸酯不利于电子传输层的导电性能,且增加器件的启亮电压。
在一些具体的实施方式中,所述加热的温度为60-120℃。通过加热处理,合适量的羧酸酯水解产生H+,产生的H+中和氧化锌纳米颗粒表面富集的羟基(-OH),从而缓解氧化锌纳米颗粒表面的羟基对量子点表面的有机配体(以羧酸-COOH为主)的侵蚀。更优选的,所述加热的温度为70-90℃。当制备正置结构的量子点发光二极管时,由于先沉积量子点发光层后沉积电子传输层,在空气中处理温度过高,会降低量子点发光层的性能,因此不应高于80℃。
在一些具体的实施方式中,所述加热的时间为2-15分钟。更优选的,所述加热的时间为2-10分钟。当制备正置结构的量子点发光二极管时,由于先沉积量子点发光层后沉积电子传输层,在空气中处理时间过长,会降低量子点发光层的性能,因此不应长于10分钟。
在一些具体的实施方式中,对得到的量子点发光二极管进行封装处理。其中所述封装处理可采用常用的机器封装,也可以采用手动封装。优选的,所述封装处理的环境中,氧含量和水含量均低于0 .1ppm,以保证器件的稳定性。
一些具体的实施方式中,各层制备方法可以是化学法或物理法,其中化学法包括但不限于化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法、共沉淀法中的一种或多种;物理法包括但不限于溶液法(如旋涂法、印刷法、刮涂法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法或条状涂布法等)、蒸镀法(如热蒸镀法、电子束蒸镀法、磁控溅射法或多弧离子镀膜法等)、沉积法(如物理气相沉积法、原子层沉积法、脉冲激光沉积法等)中的一种或多种。
本发明实施例还提供一种量子点发光二极管,包括:阳极、阴极、设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层、设置在所述阴极和量子点发光层之间的电子传输层,其中,所述电子传输层材料包括氧化锌纳米颗粒和分散在氧化锌纳米颗粒之间的羧酸酯。
一些具体的实施方式中,所述电子传输层中分散有羧酸酯,当水氧侵入时,可以缓慢地吸收水氧,并与水气反应,减缓水氧对于量子点发光层的侵蚀,有效地提升器件的工作寿命。
本发明实施例还提供一种量子点发光二极管,包括:阳极、阴极和设置在所述阳极和阴极之间的叠层,其中,所述叠层包括层叠设置的量子点发光层和电子传输层,所述量子点发光层靠近所述阳极设置,所述电子传输层靠近所述阴极设置,所述电子传输层包括氧化锌纳米颗粒和分散在所述氧化锌纳米颗粒表面的羧酸酯。
一些具体的实施方式中,经羧酸酯处理电子传输层的工艺后,氧化锌纳米颗粒表面具有较少的羟基(-OH),从而缓解了氧化锌纳米颗粒表面的羟基对量子点表面的有机配体(量子点表面结合有羧酸配体,还可以包括有机胺、有机硫醇、有机膦和有机磷酸等但不限于此)的侵蚀,保护量子点表面有机配体在器件工作中的稳定性,提升器件的工作寿命。器件在工作过程中,量子点表面的有机配体容易受到氧化锌纳米颗粒表面的羟基侵蚀,导致配体脱落、器件效率快速衰减。本实施例利用上述方法,可以在制备过程中有效降低氧化锌纳米颗粒表面的羟基含量,保护量子点表面有机配体在器件工作中的稳定性,提升器件的工作寿命。具体的,通过溶液法在氧化锌纳米颗粒作为电子传输材料制备电子传输层的过程中加入羧酸酯,并通过在空气当中加热一定时间,利用加热过程,羧酸酯少量水解产生的H+,H+中和氧化锌纳米颗粒表面富集的羟基(-OH),从而缓解了氧化锌纳米颗粒表面的羟基对量子点表面的有机配体(以羧酸-COOH为主)的侵蚀,保护量子点表面有机配体在器件工作中的稳定性,提升器件的工作寿命。另外,器件工作过程往往无法完全避免水氧的侵入,羧酸酯可以以物理吸附的方式存在于电子传输层中,当水氧侵入时,可以缓慢地吸收并与水气反应,减缓水氧对于量子点发光层以及空穴传输层的侵蚀,有效地提升器件的工作寿命。
一些具体的实施中,量子点发光二极管有多种形式,且所述量子点发光二极管分为正置结构和倒置结构,本实施例将主要以如图5所示的正置结构的量子点发光二极管为例进行介绍。具体地,如图5所示,所述量子点发光二极管包括从下往上叠层设置的衬底1、阳极2、空穴注入层3、空穴传输层4、量子点发光层5、电子传输层6和阴极7;其中所述电子传输层6包括氧化锌纳米颗粒和吸附在所述氧化锌纳米颗粒表面的羧酸酯。
在一些具体的实施方式中,所述衬底可以为刚性材质的衬底,如玻璃等,也可以为柔性材质的衬底,如PET或PI等中的一种。
在一些具体的实施方式中,所述阳极材料包括但不限于金属材料、碳材料和金属氧化物中的一种或多种。其中,所述金属材料包括Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca和Mg中的一种或多种。所述碳材料包括石墨、碳纳米管、石墨烯和碳纤维中的一种或多种。所述金属氧化物可以是掺杂或非掺杂金属氧化物,包括ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO和AMO中的一种或多种,也包括掺杂或非掺杂透明金属氧化物之间夹着金属的复合电极,其中,所述复合电极包括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和TiO2/Al/TiO2中的一种或多种。
在一些具体的实施方式中,所述空穴注入层材料包括但不限于PEDOT:PSS、CuPc、F4-TCNQ、HATCN、过渡金属氧化物和过渡金属硫系化合物中的一种或多种。其中,所述过渡金属氧化物包括NiOx、MoOx、WOx、CrOx和CuO中的一种或多种。所述过渡金属硫系化合物包括MoSx、MoSex、WSx、WSex和CuS中的一种或多种。
在一些具体的实施方式中,所述空穴传输层材料包括但不限于聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑、聚(N, N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)、4,4’,4’’-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、15 N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、石墨烯和C60中的一种或多种。所述空穴传输层材料还可选自具有空穴传输能力的无机材料,包括但不限于NiOx、MoOx、WOx、CrOx、CuO、MoSx、MoSex、WSx、WSex和CuS中的一种或多种。
在一些具体的实施方式中,所述量子点发光层材料为具备发光能力的直接带隙化合物半导体,例如包括II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物和IV族单质中的一种或多种。具体地,所述量子点发光层材料包括但不限于II-VI半导体的纳米晶,比如CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、PbS、PbSe、PbTe和其他二元、三元、四元的II-VI族化合物;III-V族半导体的纳米晶,比如GaP、GaAs、InP、InAs和其他二元、三元、四元的III-V族化合物;用于电致发光的半导体材料还不限于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、IV族单质等。其中,所述量子点发光层材料还可以为掺杂或非掺杂的无机钙钛矿型半导体、和/或有机-无机杂化钙钛矿型半导体;具体地,所述无机钙钛矿型半导体的结构通式为AMX3,其中A为Cs+离子,M为二价金属阳离子,包括但不限于Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+、Eu2+,X为卤素阴离子,包括但不限于Cl-、Br-、I-;所述有机-无机杂化钙钛矿型半导体的结构通式为BMX3,其中B为有机胺阳离子,可以为但不限于CH3(CH2)n-2NH3 + (n≥2)或NH3(CH2)nNH3 2+ (n≥2)。当n=2时,无机金属卤化物八面体MX6 4-通过共顶的方式连接,金属阳离子M位于卤素八面体的体心,有机胺阳离子B填充在八面体间的空隙内,形成无限延伸的三维结构;当 n>2时,以共顶的方式连接的无机金属卤化物八面体MX6 4-在二维方向延伸形成层状结构,层间插入有机胺阳离子双分子层(质子化单胺)或有机胺阳离子单分子层(质子化双胺),有机层与无机层相互交叠形成稳定的二维层状结构;M为二价金属阳离子,包括但不限于Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+、Eu2+;X为卤素阴离子,包括但不限于Cl-、Br-、I-
在一些具体的实施方式中,所述阴极材料包括但不限于金属材料、碳材料和金属氧化物中的一种或多种。其中,所述金属材料包括Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca和Mg中的一种或多种。所述碳材料包括石墨、碳纳米管、石墨烯和碳纤维中的一种或多种。所述金属氧化物可以是掺杂或非掺杂金属氧化物,包括ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO和AMO中的一种或多种,也包括掺杂或非掺杂透明金属氧化物之间夹着金属的复合电极,其中,所述复合电极包括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和TiO2/Al/TiO2中的一种或多种。
下面通过具体实施例对本发明实施例进一步详细说明。
具体实施例一:一种正置结构的量子点发光二极管的制备过程如下:
步骤S1:在ITO衬底上,旋涂PEDOT:PSS,转速5000,时间30秒,随后150℃加热15分钟;
步骤S2:旋涂TFB(8mg/mL),转速3000,时间30秒,随后150℃加热30分钟;
步骤S3:旋涂量子点(20mg/mL),转速2000,时间30秒;
步骤S4:旋涂乙酸乙酯:乙醇=1:5的ZnO(30mg/mL)溶液,转速3000,时间30秒;
步骤S5:把器件置于空气中,加热80℃,8分钟;
步骤S6:把器件放入N2氛围中加热80℃,30分钟;
步骤S7:通过热蒸发,真空度不高于3×10-4Pa,蒸镀Ag,速度为1埃/秒,时间200秒,厚度20nm,得到顶发射的正置结构的量子点发光二极管。
具体实施例二:一种倒置结构的量子点发光二极管的制备过程如下:
步骤S1:在ITO衬底上,旋涂乙酸乙酯:乙醇=1:5的ZnO(30mg/mL)溶液,转速3000,时间30秒;
步骤S2:把器件置于空气中,加热80℃,8分钟;
步骤S3:把器件放入N2氛围中加热80℃,30分钟;
步骤S4:旋涂量子点(20mg/mL),转速2000,时间30秒;
步骤S5:旋涂PVK(8mg/mL),转速3000,时间30秒,随后100℃加热10分钟;
步骤S6:旋涂PMAH(聚马来酸酐十六醇酯,8mg/mL),转速3000,时间30秒,随后100℃加热10分钟;
步骤S7:通过热蒸发,真空度不高于3×10-4Pa,蒸镀Ag,速度为1埃/秒,时间700秒,厚度70nm,得到底发射的倒置结构的量子点发光二极管。
综上所述,本发明提供一种量子点发光二极管及其制备方法。本发明中,通过溶液法在氧化锌纳米颗粒作为电子传输材料制备电子传输层的过程中加入羧酸酯,羧酸酯可以以物理吸附的方式存在于制备得到的所述电子传输层中,当水氧侵入时,可以缓慢地吸收水氧,并与水气反应,减缓水氧对于量子点发光层以及空穴传输层的侵蚀,有效地提升器件的工作寿命。另外,当量子点发光二极管中,电子传输层与量子点发光层形成叠层结合的结构时,通过溶液法在氧化锌纳米颗粒作为电子传输材料制备电子传输层的过程中加入羧酸酯,并通过在空气当中加热一定时间,利用加热过程羧酸酯水解产生的H+,中和氧化锌纳米颗粒表面富集的羟基(-OH),从而缓解了氧化锌纳米颗粒表面的羟基对量子点表面的有机配体(以羧酸-COOH为主)的侵蚀,保护量子点表面有机配体在器件工作中的稳定性,提升器件的工作寿命。此外,羧酸酯的粘度低于醇类的粘度。加入该羧酸酯可以降低氧化锌溶液的粘度,提升成膜质量。好的成膜质量可以有效降低漏电流,减少工作过程中的发热,提升器件的工作寿命。综上,本发明通过加入羧酸酯处理电子传输层的工艺,保护与氧化锌纳米颗粒电子传输层靠近的量子点发光层表面的有机配体,提高电子传输层与量子点发光层的成膜质量,并减缓水氧的侵蚀,有效提升器件的工作寿命和稳定性。
应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (12)

1.一种量子点发光二极管,包括:阳极、阴极、设置在所述阳极和阴极之间的量子点发光层、设置在所述阴极和量子点发光层之间的电子传输层,其特征在于,所述电子传输层材料包括氧化锌纳米颗粒和分散在氧化锌纳米颗粒之间的羧酸酯。
2.根据权利要求1所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述量子点发光层与所述电子传输层叠层结合,所述量子点发光层表面结合有羧酸配体。
3.根据权利要求1或2所述的量子点发光二极管,其特征在于,在15℃-30℃条件下,所述羧酸酯的粘度为0.45mPa.s-1mPa.s。
4.根据权利要求1所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述羧酸酯选自乙酸乙酯、乙酸苯酯、苯甲酸甲酯、乙酸丁酯和丙烯酸辛酯中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的量子点发光二极管,其特征在于,所述羧酸酯为乙酸乙酯。
6.一种量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,包括步骤:
提供溶液,所述溶液包括氧化锌纳米颗粒和羧酸酯;
提供阳极基板,将所述溶液沉积在所述阳极基板上加热,制备得到电子传输层;或者,
提供阴极基板,将所述溶液沉积在所述阴极基板上加热,制备得到电子传输层。
7.根据权利要求6所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,提供阳极基板,所述阳极基板表面设置有量子点发光层,将所述溶液沉积在所述量子点发光层上加热,制备得到电子传输层;或者,
提供阴极基板,将所述溶液沉积在所述阴极基板上加热,制备得到电子传输层,在所述电子传输层表面制备量子点发光层。
8.根据权利要求7所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,所述量子点发光层表面结合有羧酸配体。
9.根据权利要求6至8任一项所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,所述羧酸酯的粘度为0.45mPa.s-1mPa.s。
10.根据权利要求6所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,所述羧酸酯选自乙酸乙酯、乙酸苯酯、苯甲酸甲酯、乙酸丁酯和丙烯酸辛酯中的一种或多种。
11.根据权利要求6至8任一项所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,按所述羧酸酯与溶剂的体积比为10-30:100,配置得到所述溶液。
12.根据权利要求6至8任一项所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,所述加热的温度为60-120℃;和/或,
所述加热的时间为2-15分钟。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112103405A (zh) * 2020-10-20 2020-12-18 合肥福纳科技有限公司 固态膜的制备方法、量子点发光器件及制备方法
CN112382732A (zh) * 2020-11-25 2021-02-19 合肥福纳科技有限公司 一种制作具有低的电子传输性能的电子导体的方法
CN114497405A (zh) * 2021-12-29 2022-05-13 合肥福纳科技有限公司 发光二极管器件及其制备方法
WO2022105681A1 (zh) * 2020-11-18 2022-05-27 Tcl科技集团股份有限公司 量子点发光二极管及其制备方法
CN114686232A (zh) * 2020-12-30 2022-07-01 Tcl科技集团股份有限公司 一种量子点的筛分方法及量子点发光二极管
WO2022143962A1 (zh) * 2020-12-31 2022-07-07 Tcl科技集团股份有限公司 量子点发光二极管及其制备方法
WO2022143963A1 (zh) * 2020-12-31 2022-07-07 Tcl科技集团股份有限公司 量子点发光二极管及其制备方法
WO2022170870A1 (zh) * 2021-02-09 2022-08-18 Tcl科技集团股份有限公司 量子点发光二极管及其制备方法
WO2023105711A1 (ja) * 2021-12-09 2023-06-15 シャープディスプレイテクノロジー株式会社 発光素子、表示装置、および発光素子の製造方法

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005148272A (ja) * 2003-11-13 2005-06-09 Konica Minolta Opto Inc 反射防止膜、反射防止フィルム及びその製造方法、並びに偏光板及び表示装置
US20140203259A1 (en) * 2013-01-18 2014-07-24 Universal Display Corporation Host for organic light emitting devices
CN104170112A (zh) * 2012-03-15 2014-11-26 凸版印刷株式会社 有机电致发光元件及其制造方法
CN104982091A (zh) * 2013-02-12 2015-10-14 柯尼卡美能达株式会社 有机电致发光元件及照明装置
CN105070849A (zh) * 2015-07-14 2015-11-18 Tcl集团股份有限公司 一种量子点发光层排布致密的发光器件及其制备方法
CN105244451A (zh) * 2015-10-16 2016-01-13 Tcl集团股份有限公司 一种具有混合htl的量子点发光二极管及其制备方法
CN105552248A (zh) * 2016-01-26 2016-05-04 纳晶科技股份有限公司 一种电致发光器件的封装结构及其封装方法
CN105870347A (zh) * 2016-04-15 2016-08-17 京东方科技集团股份有限公司 量子点发光器件及其制备方法、显示基板和显示装置
CN106098884A (zh) * 2016-07-08 2016-11-09 东华大学 一种量子点发光二极管及其制备方法
CN106634948A (zh) * 2016-10-31 2017-05-10 纳晶科技股份有限公司 氧化锌纳米晶、其制备方法、氧化锌纳米晶墨水和电致发光器件
CN107099190A (zh) * 2017-05-27 2017-08-29 苏州星烁纳米科技有限公司 氧化锌基纳米颗粒墨水及电致发光器件
CN107140677A (zh) * 2017-06-05 2017-09-08 苏州大学 一种功能器件用金属氧化物纳米颗粒的制备方法
CN108269939A (zh) * 2018-01-08 2018-07-10 北京科技大学 一种近红外量子点发光二极管的制备方法
CN108735906A (zh) * 2017-04-20 2018-11-02 Tcl集团股份有限公司 丙烯酸酯共聚物修饰的金属氧化物、qled及制备方法
WO2019017522A1 (ko) * 2017-07-21 2019-01-24 엘지전자 주식회사 페로브스카이트 태양전지 및 이를 포함하는 탬덤 태양전지

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8101838B2 (en) * 2007-09-25 2012-01-24 The Texas A&M University System Water-soluble nanoparticles with controlled aggregate sizes
CN105449110B (zh) * 2015-12-28 2018-11-20 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

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005148272A (ja) * 2003-11-13 2005-06-09 Konica Minolta Opto Inc 反射防止膜、反射防止フィルム及びその製造方法、並びに偏光板及び表示装置
CN104170112A (zh) * 2012-03-15 2014-11-26 凸版印刷株式会社 有机电致发光元件及其制造方法
US20140203259A1 (en) * 2013-01-18 2014-07-24 Universal Display Corporation Host for organic light emitting devices
CN104982091A (zh) * 2013-02-12 2015-10-14 柯尼卡美能达株式会社 有机电致发光元件及照明装置
CN105070849A (zh) * 2015-07-14 2015-11-18 Tcl集团股份有限公司 一种量子点发光层排布致密的发光器件及其制备方法
CN105244451A (zh) * 2015-10-16 2016-01-13 Tcl集团股份有限公司 一种具有混合htl的量子点发光二极管及其制备方法
CN105552248A (zh) * 2016-01-26 2016-05-04 纳晶科技股份有限公司 一种电致发光器件的封装结构及其封装方法
CN105870347A (zh) * 2016-04-15 2016-08-17 京东方科技集团股份有限公司 量子点发光器件及其制备方法、显示基板和显示装置
CN106098884A (zh) * 2016-07-08 2016-11-09 东华大学 一种量子点发光二极管及其制备方法
CN106634948A (zh) * 2016-10-31 2017-05-10 纳晶科技股份有限公司 氧化锌纳米晶、其制备方法、氧化锌纳米晶墨水和电致发光器件
CN108735906A (zh) * 2017-04-20 2018-11-02 Tcl集团股份有限公司 丙烯酸酯共聚物修饰的金属氧化物、qled及制备方法
CN107099190A (zh) * 2017-05-27 2017-08-29 苏州星烁纳米科技有限公司 氧化锌基纳米颗粒墨水及电致发光器件
CN107140677A (zh) * 2017-06-05 2017-09-08 苏州大学 一种功能器件用金属氧化物纳米颗粒的制备方法
WO2019017522A1 (ko) * 2017-07-21 2019-01-24 엘지전자 주식회사 페로브스카이트 태양전지 및 이를 포함하는 탬덤 태양전지
CN108269939A (zh) * 2018-01-08 2018-07-10 北京科技大学 一种近红外量子点发光二极管的制备方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112103405A (zh) * 2020-10-20 2020-12-18 合肥福纳科技有限公司 固态膜的制备方法、量子点发光器件及制备方法
CN112103405B (zh) * 2020-10-20 2023-01-24 合肥福纳科技有限公司 固态膜的制备方法、量子点发光器件及制备方法
WO2022105681A1 (zh) * 2020-11-18 2022-05-27 Tcl科技集团股份有限公司 量子点发光二极管及其制备方法
CN112382732A (zh) * 2020-11-25 2021-02-19 合肥福纳科技有限公司 一种制作具有低的电子传输性能的电子导体的方法
CN112382732B (zh) * 2020-11-25 2023-01-24 合肥福纳科技有限公司 一种降低电子导体的电子传输性能的方法
CN114686232A (zh) * 2020-12-30 2022-07-01 Tcl科技集团股份有限公司 一种量子点的筛分方法及量子点发光二极管
CN114686232B (zh) * 2020-12-30 2023-12-26 Tcl科技集团股份有限公司 一种量子点的筛分方法及量子点发光二极管
WO2022143962A1 (zh) * 2020-12-31 2022-07-07 Tcl科技集团股份有限公司 量子点发光二极管及其制备方法
WO2022143963A1 (zh) * 2020-12-31 2022-07-07 Tcl科技集团股份有限公司 量子点发光二极管及其制备方法
WO2022170870A1 (zh) * 2021-02-09 2022-08-18 Tcl科技集团股份有限公司 量子点发光二极管及其制备方法
WO2023105711A1 (ja) * 2021-12-09 2023-06-15 シャープディスプレイテクノロジー株式会社 発光素子、表示装置、および発光素子の製造方法
CN114497405A (zh) * 2021-12-29 2022-05-13 合肥福纳科技有限公司 发光二极管器件及其制备方法

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