CN111384305B - 量子点发光二极管的后处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种量子点发光二极管的后处理方法，包括以下步骤：提供量子点发光二极管，所述量子点发光二极管包括相对设置的阴极和阳极，以及设置在所述阴极和所述阳极之间的量子点发光层；将所述量子点发光二极管置于磁场强度和磁场方向连续变化的磁场环境中，所述磁场强度H的绝对值在0A/m≤H≤5000A/m的范围内连续变化，所述磁场环境提供的磁场方向与所述阴极所在平面之间的夹角或所述磁场环境提供的磁场方向与所述阳极所在平面之间的夹角为α，其中，0°＜α＜180°，对所述量子点发光二极管进行处理。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域，尤其涉及一种量子点发光二极管的后处理方法。
背景技术
量子点(quantum dots)，又称半导体纳米晶，其三维尺寸均在纳米范围内(1-100nm)，是一种介于体相材料和分子间的纳米颗粒论。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。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。量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes QLED)是基于量子点材料作为发光材料的发光器件，由于其具有波长可调、发射光谱窄、稳定性高、电致发光量子产率高等优点，成为下一代显示技术的有力竞争者。
在制备QLED器件的过程中，由于各功能层之间的材料差异，不可避免地会导致相邻层之间存在一定的兼容性问题。为了更好地提高QLED器件的稳定性和器件效率，通常需要在QLED器件各功能层制备完成后，对QLED器件进行长时间的通电处理，以达到器件效率的目的。然而，这种熟化过程所需时间太长，严重影响QLED器件的制作周期；同时对提高器件效率的作用也不明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种量子点发光二极管的后处理方法，旨在解决现有的量子点发光二极管后处理方法时间过长，且对提高量子点发光二极管器件效率作用不明显的问题。
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的后处理方法，包括以下步骤：
提供量子点发光二极管，所述量子点发光二极管包括相对设置的阴极和阳极，以及设置在所述阴极和所述阳极之间的量子点发光层；
将所述量子点发光二极管置于磁场强度和磁场方向连续变化的磁场环境中对所述量子点发光二极管进行处理，所述磁场强度H的绝对值在|H|≤5000A/m的范围内连续变化，所述磁场环境提供的磁场方向与所述阴极所在平面之间的夹角或所述磁场环境提供的磁场方向与所述阳极所在平面之间的夹角为α，其中，0°＜α＜180°。
本发明另一方面提供一种量子点发光二极管的后处理方法，包括以下步骤：
提供量子点发光二极管，所述量子点发光二极管包括相对设置的阴极和阳极，以及设置在所述阴极和所述阳极之间的量子点发光层；
将所述量子点发光二极管置于磁场强度与磁场方向不变的磁场环境中，对所述量子点发光二极管进行处理；
所述磁场环境提供的磁场方向与所述阴极所在平面之间的夹角或所述磁场环境提供的磁场方向与所述阳极所在平面之间的夹角为α，处理过程中，所述α在0°≤α≤360°的范围内连续变化。
本发明提供的量子点发光二极管的后处理方法，采用磁场对量子点发光二极管进行处理，通过调整磁场强度和磁场作用，可以有效提高熟化效率，缩短量子点发光二极管的制作周期，且得到的量子点发光二极管具有较好的器件发光效率。具体，采用磁场对量子点发光二极管进行处理，得到的量子点发光二极管的外量子效率得到提高，可以达到6.7％，进而可以有效提高所述量子点发光二极管的器件发光效率。更重要的是，相比在非磁场环境下的处理，本发明所述量子点发光二极管在外量子效率达到同样的外量子效率(EQE)所用的时间至少可以缩短90％，甚至可以缩短95％以上。此外，相比在非磁场环境下的处理，本发明提供的后处理方法在磁场环境中即可进行，不需要另行通电处理(磁场作用下可形成电流回路)，因此，不局限于特定的外接电源熟化工艺和处理空间，可实现大规模应用。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种量子点发光二极管的后处理方法的流程示意图；
图2是本发明实施例提供的一种量子点发光二极管的后处理方法的流程示意图。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如附图1所示，本发明的一些实施方式提供一种量子点发光二极管的后处理方法，包括以下步骤：
S10.提供量子点发光二极管，所述量子点发光二极管包括相对设置的阴极和阳极，以及设置在所述阴极和所述阳极之间的量子点发光层；
S20.将所述量子点发光二极管置于磁场强度和磁场方向连续变化的磁场环境中对所述量子点发光二极管进行处理，所述磁场强度H的绝对值在|H|≤5000A/m的范围内连续变化，所述磁场环境提供的磁场方向与所述阴极所在平面之间的夹角或所述磁场环境提供的磁场方向与所述阳极所在平面之间的夹角为α，其中，0°＜α＜180°。
本发明提供的量子点发光二极管的后处理方法，采用磁场对量子点发光二极管进行处理，通过调整磁场强度和磁场作用，可以有效提高熟化效率，缩短量子点发光二极管的制作周期，且得到的量子点发光二极管具有较好的器件发光效率。具体，采用磁场对量子点发光二极管进行处理，得到的量子点发光二极管的外量子效率得到提高，可以达到6.7％，进而可以有效提高所述量子点发光二极管的器件发光效率。更重要的是，相比在非磁场环境下的处理，本发明所述量子点发光二极管在外量子效率达到同样的外量子效率(EQE)所用的时间至少可以缩短90％，甚至可以缩短95％以上。此外，相比在非磁场环境下的处理，本发明提供的后处理方法在磁场环境中即可进行，不需要另行通电处理(磁场作用下可形成电流回路)，因此，不局限于特定的外接电源熟化工艺和处理空间，可实现大规模应用。
具体的，上述步骤S10中，所述量子点发光二极管的基础结构至少包括相对设置的阴极和阳极，以及设置在所述阴极和所述阳极之间的量子点发光层。所述阴极和所述阳极中，至少有一个电极为透明电极，以使得量子点发光二极管得以出光。所述阴极可以选用常规的发光二极管用阴极材料，所述阳极可以选用常规的发光二极管用阳极材料。在一些实施例中，所述阳极可以选用ITO，但不限于此。在一些实施例中，所述阴极可以选用金属电极，包括但不限于银电极、铝电极。所述阴极的厚度为60-120nm，具体优选为100nm。在一些实施例中，所述量子点发光层可以采用常规的量子点发光材料制成，所述量子点发光层的厚度为30-50nm。
在一些实施例中，所述量子点发光二极管包括基板，所述阴极或所述阳极设置在所述基板上。当所述阳极设置在所述基板上时，所述量子点发光二极管形成正置发光二极管；当所述阴极设置在所述基板上时，所述量子点发光二极管形成倒置发光二极管。作为一个具体实施例，所述量子点发光二极管包括基板，设置在基板上的阳极，设置在所述阳极背离所述基板一侧的量子点发光层，设置在所述量子点发光层背离所述阳极一侧的阴极。所述基板的选择没有严格限制，可以采用硬质基板，如玻璃基板；也可以采用柔性基板，如聚酰亚胺基板、聚降冰片烯基板，但不限于此。
为了获得更佳的器件性能，本发明实施例在量子点发光二极管基础结构上引入不同作用的功能层以平衡载流子。
在一些实施例中，所述量子点发光二极管还包括用于电子功能层，所述电子功能层设置在所述阴极与所述量子点发光层之间，其中，所述电子功能层包括电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层中的至少一层。其中，所述电子注入层、电子传输层用于降低电子注入难度，所述空穴阻挡层用于阻挡过量的空穴，使过量的空穴不能到达阴极形成漏电流，从而提高量子点发光二极管的电流效率。作为一个具体优选实施例，在量子点发光二极管基础结构的基础上，还包括设置在所述量子点发光层和所述阴极之间的电子注入层和电子传输层，且所述电子注入层邻近所述阴极设置，所述电子传输层邻近所述量子点发光层设置。其中，所述电子注入层可以采用常规的电子穴注入材料制成，包括但不限于LiF、CsF，所述电子传输层的厚度为10-100nm。所述电子传输层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，所述电子传输层的厚度为10-100nm。
在一些实施例中，所述量子点发光二极管还包括空穴功能层，所述空穴功能层设置在所述阳极与所述量子点发光层之间，其中，所述空穴功能层包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层中的至少一层。其中，所述空穴注入层、空穴传输层用于降低空穴注入难度，所述电子阻挡层用于阻挡过量的电子，使过量的电子不能到达阳极形成漏电流，从而提高量子点发光二极管的电流效率。作为一个具体优选实施例，在量子点发光二极管基础结构的基础上，还包括设置在所述量子点发光层和所述阳极之间的空穴注入层和空穴传输层，且所述空穴注入层邻近所述阳极设置，所述空穴传输层邻近所述量子点发光层设置。其中，所述空穴注入层可以采用常规的空穴注入材料制成，包括但不限于PEDOT:PSS，所述空穴传输层的厚度为10-100nm。
在一些实施例中，所述量子点发光二极管同时包括空穴功能层和电子功能层。作为一个具体优选实施例，所述量子点发光二极管包括相对设置的阴极和阳极，设置在所述阴极和所述阳极之间的量子点发光层，设置在所述阴极和所述量子点发光层之间的电子注入层和电子传输层，其中，所述电子注入层邻近所述阴极设置，所述电子传输层邻近所述量子点发光层设置，设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴注入层和空穴传输层，其中，所述空穴注入层邻近所述阳极设置，所述空穴传输层邻近所述量子点发光层设置。所述空穴传输层可以采用常规的空穴传输材料制成，包括但不限于NPB、TFB等有机材料，以及NiO、MoO3等无机材料及其复合物，所述空穴传输层的厚度为10-100nm。
10.上述步骤S20中，将所述量子点发光二极管进行处理以熟化所述量子点发光二极管。特别的，本发明实施例将所述量子点发光二极管进行处理，在磁场强度和磁场方向连续变化的磁场环境中进行。具体的，将所述量子点发光二极管置于磁场环境中，所述磁场环境提供的磁场方向与所述阴极所在平面之间的夹角或所述磁场环境提供的磁场方向与所述阳极所在平面之间的夹角为α，α满足：0°＜α＜180°，对所述量子点发光二极管进行处理。在磁场环境中对所述量子点发光二极管进行处理，不仅可以实现量子点发光二极管的大规模化处理。同时，在磁场环境中对所述量子点发光二极管进行处理，能够大大缩短了量子点发光二极管的熟化时间，缩短器件制作周期，并提高处理效果(外量子效率提高)，从而有利于提高量子点发光二极管的发光效率。在一些实施方式中，所述磁场环境为正弦磁场或余弦磁场，采用周期的正弦磁场或余弦磁场，磁场的变化相对稳定和均匀，可以器件的EQE提高更加稳定。
本发明实施例中，将所述量子点发光二极管置于磁场环境中，需要满足：所述磁场环境提供的磁场方向与所述阴极所在平面之间的夹角或所述磁场环境提供的磁场方向与所述阳极所在平面之间的夹角0°＜α＜180°，从而保证所述量子点发光二极管之间形成电流回路。优选的，所述磁场环境提供的磁场方向与所述阴极所在平面之间的夹角或所述磁场环境提供的磁场方向与所述阳极所在平面之间的夹角为α为45°≤α≤135°，在此条件下，磁场作用明显，且所述量子点发光二极管之间的电流强度也相对较强，有利于提高熟化效率和外量子效率。进一步优选的，所述磁场环境提供的磁场方向与所述阴极之间或与所述阳极之间的夹角α为90°，此时，最有较佳的熟化效果。
本发明实施例中，所述磁场环境的磁场强度对熟化效果有一定的影响。在一些实施例中，将所述量子点发光二极管置于磁场环境中，所述磁场强度H的绝对值在|H|≤5000A/m的范围内连续变化，对所述量子点发光二极管进行处理。若所述磁场强度过高，则在所述量子点发光二极管之间的电流回路的强度太强，容易造成量子点发光二极管击穿，破坏器件性能；若所述磁场强度过低，则对量子点发光二极管的熟化效果可以忽略不计(不能有效提高量子点发光二极管的外量子效率)。进一步优选的，将所述量子点发光二极管置于磁场环境中，所述磁场强度H的绝对值在|H|≤1000A/m的范围内连续变化，对所述量子点发光二极管进行处理。由此，可以获得更显著的熟化效果，具体的，熟化效率更高，达到同样的外量子效率(EQE)所用的时间。再进一步优选的，所述磁场强度H的绝对值在|H|≤500A/m的范围内连续变化。
本发明实施例将所述量子点发光二极管置于磁场环境中，对所述量子点发光二极管进行处理，可以有效缩短熟化时间(在达到同样的外量子效率时所用的时间明显缩短)。具体的，将所述量子点发光二极管置于磁场环境中，对所述量子点发光二极管进行处理的时间为10分钟-80分钟。当所述量子点发光二极管达到最高外量子效率时，若继续将其置于磁场环境中进行处理，其外量子效率会降低。进一步优选的，将所述量子点发光二极管置于磁场环境中，对所述量子点发光二极管进行处理的时间为20分钟-40分钟。
如附图2所示，本发明的一些实施方式提供一种量子点发光二极管的后处理方法，包括以下步骤：
S30.提供量子点发光二极管，所述量子点发光二极管包括相对设置的阴极和阳极，以及设置在所述阴极和所述阳极之间的量子点发光层；
S40.将所述量子点发光二极管置于磁场强度与磁场方向不变的磁场环境中，对所述量子点发光二极管进行处理；
S50.所述磁场环境提供的磁场方向与所述阴极所在平面之间的夹角或所述磁场环境提供的磁场方向与所述阳极所在平面之间的夹角为α，处理过程中，所述α在0°≤α≤360°的范围内连续变化。
在一些实施例中，将所述量子点发光二极管置于磁场环境中，所述磁场环境中的磁场强度为|H|，其中，0A/m＜|H|≤5000A/m。对所述量子点发光二极管进行处理。若所述磁场强度过高，则在所述量子点发光二极管之间的电流回路的强度太强，容易造成量子点发光二极管击穿，破坏器件性能；若所述磁场强度过低，则对量子点发光二极管的熟化效果可以忽略不计(不能有效提高量子点发光二极管的外量子效率)。进一步优选的所述磁场强度H的绝对值在10A/m≤|H|≤1000A/m，对所述量子点发光二极管进行处理。由此，可以获得更显著的熟化效果，具体的，熟化效率更高，达到同样的外量子效率(EQE)所用的时间。再进一步优选的，所述磁场强度H的绝对值在20A/m≤|H|≤500A/m的范围内连续变化。
本发明实施例将所述量子点发光二极管置于磁场环境中，对所述量子点发光二极管进行处理，可以有效缩短熟化时间(在达到同样的外量子效率时所用的时间明显缩短)。具体的，将所述量子点发光二极管置于磁场环境中，对所述量子点发光二极管进行处理的时间为10分钟-80分钟。当所述量子点发光二极管达到最高外量子效率时，若继续将其置于磁场环境中进行处理，其外量子效率会降低。进一步优选的，将所述量子点发光二极管置于磁场环境中，对所述量子点发光二极管进行处理的时间为20分钟-40分钟。
对所述量子点发光二极管进行处理，可以明显缩短处理时间，提高处理效果，且得到的量子点发光二极管具有较高的外量子效率。
下面结合具体实施例进行说明。
实施例1
一种量子点发光二极管的后处理方法，包括以下步骤：
提供量子点发光二极管，所述量子点发光二极管包括相对设置的阳极(ITO)和阴极(金属铝电极)，设置在所述阳极和所述阴极之间的功能叠层结构，所述功能叠层结构包括从阳极往阴极方向上依次层叠设置的空穴注入层(PEDOT:PSS)、空穴传输层(TFB)、量子点发光层(CdSe/ZnS QDs)、电子传输层(ZnO)、电子注入层(LiF)，其中，所述阳极设置在玻璃基板上。
将所述量子点发光二极管置于磁场环境中，使所述磁场环境提供的磁场方向与所述阴极之间或与所述阳极之间的夹角α为90°，磁场强度H在0A/m至200A/m之间正弦变化，对所述量子点发光二极管进行处理。
实施例2
一种量子点发光二极管的后处理方法，包括以下步骤：
提供量子点发光二极管，所述量子点发光二极管包括相对设置的阳极(ITO)和阴极(金属铝电极)，设置在所述阳极和所述阴极之间的功能叠层结构，所述功能叠层结构包括从阳极往阴极方向上依次层叠设置的空穴注入层(PEDOT:PSS)、空穴传输层(TFB)、量子点发光层(CdSe/ZnS QDs)、电子传输层(ZnO)、电子注入层(LiF)，其中，所述阳极设置在玻璃基板上。
将所述量子点发光二极管置于磁场环境中，使所述磁场环境提供的磁场方向与所述阴极之间或与所述阳极之间的夹角α在0°至180°间正弦变化，磁场强度H为100A/m，对所述量子点发光二极管进行处理。
对比例1
一种量子点发光二极管的后处理方法，包括以下步骤：
提供与实施例1结构和组成相同的量子点发光二极管；
将所述量子点发光二极管的阴极和阳极通电，对量子点发光二极管进行处理。
对比例2
提供与实施例1结构和组成相同的量子点发光二极管，不对量子点发光二极管进行处理。
经常实施例1、实施例2、对比例1进行处理后的量子点发光二极管，对比例2未经处理的量子点发光二极管的EQE(外量子效率，％)，结果如下表1所示。
表1
由表1可见，对比例2提供的未经处理的量子点发光二极管的外量子效率基本不变；对比例1提供的经过电熟化的量子点发光二极管和实施例1提供的磁熟化的量子点发光二极管外量子效率明显升高，且电熟化和磁熟化的外量子效率变化趋势相近，寿命相差在3％以内。
对比例1提供的量子点发光二极管在熟化3天后，EQE达到最高值(12.0％)。实施例1提供的量子点发光二极管在磁场环境中进行处理，处理20分钟后EQE即达到10.2％，明显高于对比例1提供的量子点发光二极管在熟化2天后的EQE；处理40分钟后EQE得到显著提高(11.8％)，高于对比例1提供的量子点发光二极管在熟化3天时的12.0％(峰值)。磁熟化方案实施例1和磁熟化方案实施例2均为磁感应线的切割，实质无区别，QLED器件熟化中EQE变化趋势基本一致。可见，实施例1和实施例2提供的磁熟化的量子点发光二极管的熟化效率明显高于对比例1提供的量子点发光二极管的熟化效率，可以大幅度提高量子点发光二极管的生产周期。
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 (13)
1.一种量子点发光二极管的后处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供量子点发光二极管，所述量子点发光二极管包括相对设置的阴极和阳极，以及设置在所述阴极和所述阳极之间的量子点发光层；
将所述量子点发光二极管置于磁场强度和磁场方向连续变化的磁场环境中，对所述量子点发光二极管进行处理，所述磁场强度H的绝对值在|H|≤5000A/m的范围内连续变化，所述磁场环境提供的磁场方向与所述阴极所在平面之间的夹角或所述磁场环境提供的磁场方向与所述阳极所在平面之间的夹角为α，其中，0°＜α＜180°。
2.如权利要求1所述的量子点发光二极管的后处理方法，其特征在于，所述磁场环境为正弦磁场或余弦磁场。
3.如权利要求1所述的量子点发光二极管的后处理方法，其特征在于，所述磁场强度H的绝对值在|H|≤1000A/m的范围内连续变化。
4.如权利要求3所述的量子点发光二极管的后处理方法，其特征在于，所述磁场强度H的绝对值在|H|≤500A/m的范围内连续变化。
5.如权利要求1至4任一项所述的量子点发光二极管的后处理方法，其特征在于，对所述量子点发光二极管进行处理的时间为10分钟-80分钟。
6.如权利要求5所述的量子点发光二极管的后处理方法，对所述量子点发光二极管进行处理的时间为20分钟-40分钟。
7.如权利要求1至4任一项所述的量子点发光二极管的后处理方法，其特征在于，45°≤α≤135°。
8.如权利要求1至4任一项所述的量子点发光二极管的后处理方法，其特征在于，α为90°。
9.一种量子点发光二极管的后处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供量子点发光二极管，所述量子点发光二极管包括相对设置的阴极和阳极，以及设置在所述阴极和所述阳极之间的量子点发光层；
将所述量子点发光二极管置于磁场强度与磁场方向不变的磁场环境中，对所述量子点发光二极管进行处理；
所述磁场环境提供的磁场方向与所述阴极所在平面之间的夹角或所述磁场环境提供的磁场方向与所述阳极所在平面之间的夹角为α，处理过程中，所述α在0°≤α≤360°的范围内连续变化。
10.如权利要求9所述的量子点发光二极管的后处理方法，其特征在于，所述磁场环境中的磁场强度为|H|，其中，0A/m＜|H|≤5000A/m。
11.如权利要求9所述的量子点发光二极管的后处理方法，其特征在于，20A/m≤|H|≤500A/m。
12.如权利要求9至11任一项所述的量子点发光二极管的后处理方法，其特征在于，对所述量子点发光二极管进行处理的时间为10分钟-80分钟。
13.如权利要求12所述的量子点发光二极管的后处理方法，其特征在于，对所述量子点发光二极管进行处理的时间为20分钟-40分钟。
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