CN112151648A - 一种量子点发光二极管及其制备方法 - Google Patents
一种量子点发光二极管及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112151648A CN112151648A CN202011175738.3A CN202011175738A CN112151648A CN 112151648 A CN112151648 A CN 112151648A CN 202011175738 A CN202011175738 A CN 202011175738A CN 112151648 A CN112151648 A CN 112151648A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- quantum dot
- layer
- dot light
- transport layer
- spin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 title claims abstract description 103
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 87
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 87
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims abstract description 36
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 24
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 36
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 35
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 174
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 102
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 51
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 17
- 239000010408 film Substances 0.000 description 11
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 9
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 7
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 6
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 5
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 4
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- AWXGSYPUMWKTBR-UHFFFAOYSA-N 4-carbazol-9-yl-n,n-bis(4-carbazol-9-ylphenyl)aniline Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2N1C1=CC=C(N(C=2C=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C=2C=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C=C1 AWXGSYPUMWKTBR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKIJILZFXPFTO-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-n-[4-[1-[4-(4-methyl-n-(4-methylphenyl)anilino)phenyl]cyclohexyl]phenyl]-n-(4-methylphenyl)aniline Chemical compound C1=CC(C)=CC=C1N(C=1C=CC(=CC=1)C1(CCCCC1)C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC(C)=CC=1)C=1C=CC(C)=CC=1)C1=CC=C(C)C=C1 ZOKIJILZFXPFTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VFUDMQLBKNMONU-UHFFFAOYSA-N 9-[4-(4-carbazol-9-ylphenyl)phenyl]carbazole Chemical compound C12=CC=CC=C2C2=CC=CC=C2N1C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C32)C=C1 VFUDMQLBKNMONU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000837344 Homo sapiens T-cell leukemia translocation-altered gene protein Proteins 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100028692 T-cell leukemia translocation-altered gene protein Human genes 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 229920001940 conductive polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000004054 semiconductor nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 125000004434 sulfur atom Chemical group 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/04—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
- H01L33/06—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction within the light emitting region, e.g. quantum confinement structure or tunnel barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
- H01L33/22—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/40—Materials therefor
- H01L33/405—Reflective materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
本申请提供一种量子点发光二极管及其制备方法。量子点发光二极管的制备方法：包括：在阳极衬底上，形成空穴注入层；在所述空穴注入层上，形成空穴传输层；在所述空穴传输层上，形成量子点发光层；在所述量子点发光层上，形成具有多层金属氧化物的电子传输层；所述多层金属氧化物中包括至少两层不同的金属氧化物；在所述电子传输层上，形成金属阴极。该制备方法用以提高量子点发光二极管的性能。
Description
技术领域
本申请涉及半导体技术领域，具体而言，涉及一种量子点发光二极管及其制备方法。
背景技术
量子点发光二极管的电子传输层通常为ZnO(氧化锌)，但是ZnO薄膜表面含有大量的缺陷和空位，容易团聚，使表面的粗糙度增加，导致载流子迁移率较低，量子点发光二极管的性能较差。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种量子点发光二极管及其制备方法，用以提高量子点发光二极管的性能。
第一方面，本申请实施例提供一种量子点发光二极管的制备方法：包括：在阳极衬底上，形成空穴注入层；在所述空穴注入层上，形成空穴传输层；在所述空穴传输层上，形成量子点发光层；在所述量子点发光层上，形成具有多层金属氧化物的电子传输层；所述多层金属氧化物中包括至少两层不同的金属氧化物；在所述电子传输层上，形成金属阴极。
在本申请实施例中，与现有技术相比，电子传输层为多层金属氧化物，且多层金属氧化物中包括至少两层不同的金属氧化物，相对于仅包括氧化锌的电子传输层来说，利用不同的金属氧化物之间的相互作用，能够降低单一的金属氧化物表面的粗糙度；并且，当采用多种金属氧化物形成电子传输层后，金属粒子的增加能够增加载流子浓度，进而提高载流子迁移率。通过改善金属氧化物表面粗糙度，以及增加载流子浓度，能够大大地提高量子点发光二极管的性能。
作为一种可能的实现方式，所述多层金属氧化物包括：MgZnO、ZnO和AZO。
在本申请实施例中，多层金属氧化物可以包括：MgZnO(镁掺杂的氧化锌，也可以写作MZO)、ZnO(氧化锌)和AZO(铝掺杂的氧化锌)，对于这三个金属氧化物来说，Mg的作用能降低膜层表面粗糙度，有效地改善界面接触；引入AZO，Al粒子的掺杂能够增加载流子浓度，进而提高制备得到的量子点发光二极管的性能。
作为一种可能的实现方式，所述在所述量子点发光层上，形成具有多层结构的电子传输层，包括：在所述量子点发光层上以预设转速旋涂所述MgZnO；在旋涂所述MgZnO到达第一预设时间后，进行第二预设时间的退火处理；在MgZnO层上以所述预设转速旋涂所述ZnO；在旋涂所述ZnO到达所述第一预设时间后，进行所述第二预设时间的退火处理；在ZnO层上以所述预设转速旋涂所述AZO；在旋涂所述AZO到达所述第一预设时间后，进行所述第二预设时间的退火处理，完成所述电子传输层的形成。
在本申请实施例中，当多层金属氧化物为MgZnO、ZnO和AZO时，第一层可以为MgZnO(镁掺杂的氧化锌，也可以写作MZO)，第二层可以为ZnO，第三层为AZO，通过这样的顺序能够充分发挥各个金属氧化层的作用，进而有效地提高制备得到的量子点发光二极管的性能。
作为一种可能的实现方式，所述预设转速为4000rpm/s；所述第一预设时间为60s；所述第二预设时间为30min。
在本申请实施例中，通过将旋涂时间设置为60s以及将退火处理时间设置为：30min，能够保证金属氧化层之间的互相作用，以及保证金属氧化层的性能，有效地提高制备得到的量子点发光二极管的性能。
作为一种可能的实现方式，所述金属阴极的可见光反射率大于百分之九十八。
在本申请实施例中，金属阴极的可见光反射率大于百分之九十八，能够保证制备得到的量子点发光二极管的发光效果。
第二方面，本申请实施例提供一种量子点发光二极管的制备方法，包括：在阴极衬底上，形成具有多层金属氧化物的电子传输层；所述多层金属氧化物中包括至少两层不同的金属氧化物；在所述电子传输层上，形成量子点发光层；在所述量子点发光层上，形成空穴传输层；在所述空穴传输层上，形成金属阳极。
作为一种可能的实现方式，所述多层金属氧化物依次为：AZO、ZnO和MgZnO。
作为一种可能的实现方式，所述在阴极衬底上，形成具有多层金属氧化物的电子传输层，包括：在所述阴极衬底上以预设转速旋涂所述AZO；在旋涂所述AZO到达第一预设时间后，进行第二预设时间的退火处理；在AZO层上以所述预设转速旋涂所述ZnO；在旋涂所述ZnO到达所述第一预设时间后，进行所述第二预设时间的退火处理；在ZnO层上以所述预设转速旋涂所述MgZnO；在旋涂所述MgZnO到达所述第一预设时间后，进行所述第二预设时间的退火处理，完成所述电子传输层的形成。
第三方面，本申请实施例提供一种量子点发光二极管，所述量子点发光二极管为正置结构，依次包括：阳极衬底、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、具有多层金属氧化物的电子传输层、金属阴极；所述多层金属氧化物中包括至少两层不同的金属氧化物。
在本申请实施例中，量子点发光二极管的电子传输层中具有多层金属氧化物，相对于仅包括氧化锌的电子传输层来说，利用不同的金属氧化物之间的相互作用，能够降低单一的金属氧化物表面的粗糙度；并且，当采用多种金属氧化物形成电子传输层后，金属粒子的增加能够增加载流子浓度，进而提高载流子迁移率。通过改善金属氧化物表面粗糙度，以及增加载流子浓度，能够大大地提高量子点发光二极管的性能。
第四方面，本申请实施例提供一种量子点发光二极管，所述量子点发光二极管为倒置结构，依次包括：阴极衬底、具有多层金属氧化物的电子传输层、量子点发光层、空穴传输层、金属阳极；所述多层金属氧化物中包括至少两层不同的金属氧化物。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本申请实施例提供的正置结构的量子点发光二极管的制备方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的倒置结构的量子点发光二极管的制备方法的流程图；
图3为本申请实施例提供的正置结构的量子点发光二极管的示例图；
图4为本申请实施例提供的倒置结构的量子点发光二极管的示例图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
量子点发光二极管，又名QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes)，量子点是指肉眼无法看到的、极其微小的半导体纳米晶体，通过将量子点制作成量子点薄层，实现量子点发光二极管的制备。本申请实施例所提供的量子点发光二极管制备方法可以应用于正置结构和倒置结构的制备，接下来先对制备方法分为正置结构和倒置结构进行分别介绍，再对根据该制备方法得到的量子点发光二极管进行介绍。
请参照图1，为本申请实施例提供的量子点发光二极管的制备方法(对应正置结构)的流程图，该方法包括：
步骤101：在阳极衬底上，形成空穴注入层。
步骤102：在空穴注入层上，形成空穴传输层。
步骤103：在空穴传输层上，形成量子点发光层。
步骤104：在量子点发光层上，形成具有多层金属氧化物的电子传输层。其中，多层金属氧化物中包括至少两层不同的金属氧化物。
步骤105：在电子传输层上，形成金属阴极。
在本申请实施例中，与现有技术相比，电子传输层为多层结构，且这多层结构中包括多层金属氧化物，相对于仅包括氧化锌的电子传输层来说，利用不同的金属氧化物之间的相互作用，能够降低单一的金属氧化物表面的粗糙度；并且，当采用多种金属氧化物形成电子传输层后，金属粒子的增加能够增加载流子浓度，进而提高载流子迁移率。通过改善金属氧化物表面粗糙度，以及增加载流子浓度，能够大大地提高量子点发光二极管的性能。
接下来对步骤101-步骤105的实施方法进行介绍。
在步骤101中，基于阳极衬底，形成空穴注入层。一实施例中，可以采用沉积的方式在阳极衬底上形成空穴注入层。对于沉积，是指将空穴注入层在阳极衬底上进行沉淀和堆积，进而实现空穴注入层与阳极衬底之间的结合。可以理解，其他实施例中，也可以采用涂覆或电镀等方式在阳极沉底上形成空穴注入层。
作为一种可选的实施方式，在形成空穴注入层时，可以采用4000rpm/s的转速旋涂40s，并在空气中以150℃的退火温度退火15min。
阳极衬底是在衬底的基础上，形成阳极后得到的。其中，衬底可以是透明的衬底，并且可以包括钢性和柔性衬底。阳极采用诸如Al、Au、Ag、或它们的合金等导电材料中任一者或任几者制成。
进一步地，空穴注入层可以采用诸如PEODT：PSS、WoO3、MoO3、HATCN、NiO、HATCN、CuSCuO、V2O5等材料中的任一者或任几者制成。
进一步地，在步骤101中完成空穴注入层的制作后，执行步骤102，在空穴注入层上，沉积形成空穴传输层。同理，在空穴注入层上形成空穴传输层的方式可以采用沉积，涂覆，电镀等方式。
作为一种可选的实施方式，在形成空穴传输层时，可以采用3000rpm/s的转速，旋涂30s，并在氮气保护下以150℃的退火温度退火30min。
其中，空穴传输层可以是小分子有机物，也可以是高分子导电聚合物，包括但不限于TFB、PVK、Poly-TBP、Poly-TPD、NPB、TCTA、TAPC、CBP、PEODT：PSS、MoO3、WoO3、NiO、CuO、V2O5、CuS等。
进一步地，在步骤102中完成空穴传输层的制作后，执行步骤103，在空穴传输层上，形成量子点发光层。同理，在空穴传输层上形成量子点发光层的方式可以采用沉积，涂覆，电镀等方式。
作为一种可选的实施方式，在形成量子点发光层的时候，可以采用4000rpm/s的转速旋涂30s，并在氮气氛围下以120℃的退火温度退火30min。
对于量子点发光层，指的是量子点，其可以由锌、镉、硒和硫原子组合而成。在形成量子点发光层之前，可以先利用非极性溶剂对量子点进行溶解，然后在空穴传输层上涂覆溶解后的量子点，以形成量子点发光层。
进一步地，在步骤103中完成量子点发光层的制作后，执行步骤104，形成具有多层金属氧化物的电子传输层，所述多层金属氧化物中包括至少两层不同的金属氧化物。
作为一种可选的实施方式，多层金属氧化物包括：MgZnO(镁掺杂的氧化锌，也可以写作MZO，后续实施例中涉及到MgZnO的同理)、ZnO(氧化锌)和AZO(铝掺杂的氧化锌)。对于这三个金属氧化物来说，Mg的作用能降低膜层表面粗糙度并降低表面能，有效地改善发光层和电子传输层之间的界面接触；引入AZO，Al粒子的掺杂能够增加载流子浓度，进而提高制备得到的量子点发光二极管的性能。
进一步地，当采用这种实施方式时，三层氧化物的形成顺序可以是：MgZnO、ZnO、AZO。
进一步地，在每层氧化物形成时，可以先通过旋涂的方式形成对应的氧化物，然后再进行退火处理。其中，三层氧化物的旋涂时间可以相同，也可以不相同；对应的旋涂转速，可以相同，可以不相同；退火处理的时间，可以相同，也可以不相同。若采用相同的旋涂时间、旋涂转速以及退火处理的时间，可以保证形成的三层氧化物的一致性。
作为一种可选的实施方式，多层金属氧化物的形成过程(即步骤104的一种可选的实施方式)包括：在量子点发光层上以预设转速旋涂MgZnO；在旋涂MgZnO到达第一预设时间后，进行第二预设时间的退火处理；在MgZnO层上以预设转速旋涂所述ZnO；在旋涂ZnO到达第一预设时间后，进行第二预设时间的退火处理；在ZnO层上以预设转速旋涂所述AZO；在旋涂AZO到达所述第一预设时间后，进行第二预设时间的退火处理，完成电子传输层的形成。
在这种实施方式中，预设转速可以为：4000rpm/s。第一预设时间可以为：60s。第二预设时间可以为：30min。退火处理的温度可以为：80℃。
在本申请实施例中，通过将旋涂时间设置为60s以及将退火处理时间设置为30min，以及退火温度设置为80℃，能够保证金属氧化层之间的互相作用，以及保证金属氧化层的性能，有效地提高制备得到的量子点发光二极管的性能。
进一步地，三个金属氧化层的旋涂顺序依次为：MgZnO-ZnO-AZO，通过这样的顺序能够充分发挥各个金属氧化层的作用，进而有效地提高制备得到的量子点发光二极管的性能。对于各个金属氧化物之间的相互作用，作以下分析：
首先，ZnO薄膜表面含有大量的缺陷和空位，容易团聚，使表面的粗糙度增加。掺杂Mg能使膜层粗糙度及表面粗糙度显著下降，有效改善界面接触。进一步地，Mg掺杂后，易形成MgO，产生电阻，降低ZnO的电子迁移率和导电性，引入Al掺杂ZnO，根据Al掺杂的含量不同，从低到高对应有ZnO，AZO2.5，AZO5，AZO10，它们作为电子层单载流子器件迁移率值分别为1.5×10-3cm2 V-1s-1，2.4×10-3cm2 V-1s-1,3.3×10-3cm2 V-1s-1,4.0×10-3cm2 V-1s-1，可见，随着铝金属粒子的掺杂量的增加，载流子浓度也相应增加。并且，由于ZnO膜具有可连续性，可以制备多层膜。此外，结合MgZnO/ZnO形成电子传输层，使得量子点发光层与电子传输层具有更好的接触。再结合AZO膜层，金属Al掺杂量的增加，在一定掺杂比的条件下，提高载流子迁移率，从而改善量子点发光二极管的性能。其中，可以理解，AZO膜层可以包括多层，不同的金属Al的掺杂比对应不同的AZO膜层。
作为举例，在实际应用时，步骤104的操作过程可以包括：在量子点发光层上，形成金属氧化物电子传输层，旋涂MgZnO，转速4000rpm/s，时间60秒，后进行30分钟80℃退火处理；随后，旋涂ZnO，转速4000rpm/s，时间60秒，后进行30分钟80℃退火处理；随后，旋涂AZO，转速4000rpm/s，时间60秒，后进行30分钟80℃退火处理。
进一步地，在步骤104中完成电子传输层的制作后，执行步骤105，在电子传输层上，形成金属阴极。同理，在电子传输层上形成金属阴极的方式可以采用沉积，涂覆，电镀等方式。其中，金属阴极的可见光反射率大于百分之九十八，其可以为：ITO、FTO或ZTO中任一者或者任几者的结合。
在本申请实施例中，金属阴极的可见光反射率大于百分之九十八，能够保证制备得到的量子点发光二极管的发光效果。
基于同一发明构思，请参照图2，本申请实施例还提供一种倒置结构的量子点发光二极管的制备方法，该制备方法包括：
步骤201：在阴极衬底上，形成具有多层金属氧化物的电子传输层。多层金属氧化物中包括至少两层不同的金属氧化物。
步骤202：在电子传输层上，形成量子点发光层。
步骤203：在量子点发光层上，形成空穴传输层。
步骤204：在空穴传输层上，形成金属阳极。
在本申请实施例中，图2所示的制备方法与图1所示的制备方法在顺序上有所不同，且相较于图1所示的制备方法，图2所示的制备方法不涉及到空穴注入层的形成。
在步骤201中，阴极衬底与阳极衬底的实施方式一致，形成的实施方式也一致，在此不再重复介绍。
在步骤201中，多层氧化物依次可以为：AZO、ZnO和MgZnO。
对应的，作为一种可选的实施方式，该形成过程包括：在阴极衬底上以预设转速旋涂所述AZO；在旋涂AZO到达第一预设时间后，进行第二预设时间的退火处理；在AZO层上以预设转速旋涂所述ZnO；在旋涂ZnO到达第一预设时间后，进行第二预设时间的退火处理；在ZnO层上以预设转速旋涂MgZnO；在旋涂MgZnO到达第一预设时间后，进行第二预设时间的退火处理，完成电子传输层的形成。
其中，虽然旋涂的顺序与正置结构的制备方法中的顺序不同，但是采用的转速、旋涂时间、退火处理的温度以及退火处理的时间，与正置结构的制备方法中的实施方式相同，在此不再重复介绍。
此外，对于该制备方式的实现原理和所能达到的技术效果，也与前述实施例中介绍过的一致，在此也不再重复介绍。
进一步地，在步骤202中，量子点发光层及其形成方式的实施方式与前述实施例中介绍的实施方式相同，在此不再重复介绍。
进一步地，在步骤203中，空穴传输层的实施方式与前述实施例中介绍的实施方式相同，所不相同的是，作为一种可选的实施方式，在形成空穴传输层时，以真空热蒸镀法，以0.3埃/s速率蒸镀5nm薄膜，以形成空穴传输层。
进一步地，在步骤204中，金属阳极及其形成方式与前述实施例中介绍的实施方式相同，在此不再重复介绍。
基于同一发明构思，本申请实施例中还提供一种正置结构的量子点发光二极管，该量子点发光二极管可以按照如图1所示的流程进行制备。该量子点发光二极管依次包括：阳极衬底、空穴传输层、量子点发光层、多层结构的电子传输层、金属阴极；多层结构中包括多层金属氧化物。
在本申请实施例中，量子点发光二极管的电子传输层中多层金属氧化物，相对于仅包括氧化锌的电子传输层来说，利用不同的金属氧化物之间的相互作用，能够降低单一的金属氧化物表面的粗糙度；并且，当采用多种金属氧化物形成电子传输层后，金属粒子的增加能够增加载流子浓度，进而提高载流子迁移率。通过改善金属氧化物表面粗糙度，以及增加载流子浓度，能够大大地提高量子点发光二极管的性能。
基于前述实施例对制备方法的介绍，多层金属氧化物依次可以包括：MgZnO、ZnO和AZO。
在本申请实施例中，多层金属氧化物包括：MgZnO、ZnO和AZO(铝掺杂的氧化锌)，对于这三个金属氧化物来说，Mg的作用能降低膜层表面粗糙度，有效地改善界面接触；引入AZO，Al粒子的掺杂能够增加载流子浓度，进而提高量子点发光二极管的性能。
进一步地，金属阴极的可见光反射率大于百分之九十八。
在本申请实施例中，量子点发光二极管的金属阴极的可见光反射率大于百分之九十八，能够保证量子点发光二极管的发光效果。
进一步地，对于阳极衬底、空穴传输层、量子点发光层、空穴注入层的实施方式，与前述实施例中所介绍的一致，在此不再赘述。
作为示例，请参照图3，为正置结构的量子点发光二极管的示例，在图3中，空穴注入层为PEDOT，空穴传输层为TFB，阴极为Al电极。
基于同一发明构思，本申请实施例中还提供一种倒置结构的量子点发光二极管，该量子点发光二极管可以按照如图2所示的流程进行制备。依次包括：阴极衬底、具有多层金属氧化物的电子传输层、量子点发光层、空穴传输层、金属阳极；多层金属氧化物中包括至少两层不同的金属氧化物。
基于前述实施例对制备方法的介绍，多层金属氧化物依次可以包括：AZO、ZnO和MgZnO。
对于阳极衬底、空穴传输层、量子点发光层的实施方式，与前述实施例中所介绍的一致，在此不再赘述。
作为示例，请参照图4，为倒置结构的量子点发光二极管的示例，在图4中，空穴传输层为MoO3，阳极为Al电极。
在本申请实施例中，不管是哪种结构的量子点发光二极管，阳极的厚度可以为30～110nm；空穴注入层的厚度可以为30～100nm；空穴传输层的厚度可以为30～100nm；量子点发光层的厚度可以为30～100nm；电子传输层的厚度可以为10～100nm；金属阴极的厚度可以为90～110nm。
在本申请实施例中，以正置结构为例，通过对本申请实施例的技术方案进行实际应用，采用不同的电子传输层结构，进行若干组对比实验，所得到的对比实验结果如表1所示，其中，EQE(External Quantum Efficiency，外量子效率)可以代表所制备得到的量子点发光二极管的性能，EQE越高，量子点发光二极管的性能越好。从表1可以看出，当采用MgZnO/ZnO/AZO的电子传输层结构时，相较于ZnO的电子传输层(参见对比例)，EQE有较大提升。在MgZnO/ZnO/AZO的电子传输层结构中，使用单层AZO时，采用MgO/ZnO/AZO2.5的结构，EQE最高；使用多层AZO时，采用MgO/ZnO/AZO2.5/AZO5的结构，EQE最高，但是采用这种结构，相对地，制作成本和制备过程更复杂。在实际应用时，可以根据实际的性能需求，以及成本需求，在不同的MgZnO/ZnO/AZO电子传输层结构中进行灵活地选择，进而在保证量子发光二极管的性能的前提下，也能实现节约成本等需求。
表1
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，包括：
在阳极衬底上，形成空穴注入层；
在所述空穴注入层上，形成空穴传输层；
在所述空穴传输层上，形成量子点发光层；
在所述量子点发光层上，形成具有多层金属氧化物的电子传输层；所述多层金属氧化物中包括至少两层不同的金属氧化物；
在所述电子传输层上，形成金属阴极。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述多层金属氧化物依次为：MgZnO、ZnO和AZO。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述在所述量子点发光层上，形成具有多层结构的电子传输层，包括：
在所述量子点发光层上以预设转速旋涂所述MgZnO；
在旋涂所述MgZnO到达第一预设时间后，进行第二预设时间的退火处理；
在MgZnO层上以所述预设转速旋涂所述ZnO；
在旋涂所述ZnO到达所述第一预设时间后，进行所述第二预设时间的退火处理；
在ZnO层上以所述预设转速旋涂所述AZO；
在旋涂所述AZO到达所述第一预设时间后，进行所述第二预设时间的退火处理，完成所述电子传输层的形成。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述预设转速为4000rpm/s；所述第一预设时间为60s；所述第二预设时间为30min。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属阴极的可见光反射率大于百分之九十八。
6.一种量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，包括：
在阴极衬底上，形成具有多层金属氧化物的电子传输层；所述多层金属氧化物中包括至少两层不同的金属氧化物；
在所述电子传输层上，形成量子点发光层；
在所述量子点发光层上，形成空穴传输层；
在所述空穴传输层上，形成金属阳极。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述多层金属氧化物依次为：AZO、ZnO和MgZnO。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述在阴极衬底上，形成具有多层金属氧化物的电子传输层，包括：
在所述阴极衬底上以预设转速旋涂所述AZO；
在旋涂所述AZO到达第一预设时间后，进行第二预设时间的退火处理；
在AZO层上以所述预设转速旋涂所述ZnO；
在旋涂所述ZnO到达所述第一预设时间后，进行所述第二预设时间的退火处理；
在ZnO层上以所述预设转速旋涂所述MgZnO；
在旋涂所述MgZnO到达所述第一预设时间后，进行所述第二预设时间的退火处理，完成所述电子传输层的形成。
9.一种量子点发光二极管，其特征在于，所述量子点发光二极管为正置结构，依次包括：
阳极衬底、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、具有多层金属氧化物的电子传输层、金属阴极；所述多层金属氧化物中包括至少两层不同的金属氧化物。
10.一种量子点发光二极管，其特征在于，所述量子点发光二极管为倒置结构，依次包括：
阴极衬底、具有多层金属氧化物的电子传输层、量子点发光层、空穴传输层、金属阳极；所述多层金属氧化物中包括至少两层不同的金属氧化物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011175738.3A CN112151648B (zh) | 2020-10-27 | 2020-10-27 | 一种量子点发光二极管及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011175738.3A CN112151648B (zh) | 2020-10-27 | 2020-10-27 | 一种量子点发光二极管及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112151648A true CN112151648A (zh) | 2020-12-29 |
| CN112151648B CN112151648B (zh) | 2022-08-12 |
Family
ID=73953580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011175738.3A Active CN112151648B (zh) | 2020-10-27 | 2020-10-27 | 一种量子点发光二极管及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112151648B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113831920A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-12-24 | 合肥福纳科技有限公司 | 一种量子点溶液纯化方法及量子点纯化溶液与器件 |
| WO2022227680A1 (zh) * | 2021-04-26 | 2022-11-03 | Tcl科技集团股份有限公司 | 发光器件及其制作方法、显示面板 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140145145A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-05-29 | Research & Business Foundation Sungkyunkwan University | Light emitting device using graphene quantum dot and organic light emitting device including the same |
| CN105552244A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-05-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种发光器件及其制备方法、显示装置 |
| CN106098956A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-11-09 | Tcl集团股份有限公司 | 一种qled及其制备方法 |
| CN108963087A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-12-07 | 广东聚华印刷显示技术有限公司 | 量子点电致发光器件及显示器 |
| CN110112302A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-08-09 | 华南理工大学 | 一种以Al2O3薄膜为缓冲层的量子点发光二极管及其制备方法 |
| CN209515741U (zh) * | 2019-01-17 | 2019-10-18 | 华南理工大学 | 一种以Al2O3薄膜为缓冲层的量子点发光二极管 |
| CN110600627A (zh) * | 2019-10-09 | 2019-12-20 | 纳晶科技股份有限公司 | 电子传输层、发光器件及其制备方法 |
| CN110718636A (zh) * | 2018-07-11 | 2020-01-21 | Tcl集团股份有限公司 | 量子点发光二极管及其制备方法 |
| CN110890470A (zh) * | 2018-09-07 | 2020-03-17 | Tcl集团股份有限公司 | 一种量子点发光二极管 |
| CN110890467A (zh) * | 2018-09-07 | 2020-03-17 | Tcl集团股份有限公司 | 一种量子点发光二极管 |
| CN111244301A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | Tcl集团股份有限公司 | 量子点发光二极管 |
-
2020
- 2020-10-27 CN CN202011175738.3A patent/CN112151648B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140145145A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-05-29 | Research & Business Foundation Sungkyunkwan University | Light emitting device using graphene quantum dot and organic light emitting device including the same |
| CN105552244A (zh) * | 2016-02-17 | 2016-05-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种发光器件及其制备方法、显示装置 |
| CN106098956A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-11-09 | Tcl集团股份有限公司 | 一种qled及其制备方法 |
| CN108963087A (zh) * | 2017-11-29 | 2018-12-07 | 广东聚华印刷显示技术有限公司 | 量子点电致发光器件及显示器 |
| CN110718636A (zh) * | 2018-07-11 | 2020-01-21 | Tcl集团股份有限公司 | 量子点发光二极管及其制备方法 |
| CN110890470A (zh) * | 2018-09-07 | 2020-03-17 | Tcl集团股份有限公司 | 一种量子点发光二极管 |
| CN110890467A (zh) * | 2018-09-07 | 2020-03-17 | Tcl集团股份有限公司 | 一种量子点发光二极管 |
| CN111244301A (zh) * | 2018-11-29 | 2020-06-05 | Tcl集团股份有限公司 | 量子点发光二极管 |
| CN110112302A (zh) * | 2019-01-17 | 2019-08-09 | 华南理工大学 | 一种以Al2O3薄膜为缓冲层的量子点发光二极管及其制备方法 |
| CN209515741U (zh) * | 2019-01-17 | 2019-10-18 | 华南理工大学 | 一种以Al2O3薄膜为缓冲层的量子点发光二极管 |
| CN110600627A (zh) * | 2019-10-09 | 2019-12-20 | 纳晶科技股份有限公司 | 电子传输层、发光器件及其制备方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022227680A1 (zh) * | 2021-04-26 | 2022-11-03 | Tcl科技集团股份有限公司 | 发光器件及其制作方法、显示面板 |
| CN113831920A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-12-24 | 合肥福纳科技有限公司 | 一种量子点溶液纯化方法及量子点纯化溶液与器件 |
| CN113831920B (zh) * | 2021-09-27 | 2023-08-18 | 合肥福纳科技有限公司 | 一种量子点溶液纯化方法及量子点纯化溶液与器件 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112151648B (zh) | 2022-08-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104979037B (zh) | 一种热稳定性增强的透明导电薄膜及其制备方法和应用 | |
| TWI253878B (en) | Organic electroluminescent element and display device including the same | |
| KR100662297B1 (ko) | 유기 ｅｌ 소자 | |
| CN105552185B (zh) | 一种基于无机钙钛矿材料的全无机量子点发光二极管及其制备方法 | |
| CN112151648B (zh) | 一种量子点发光二极管及其制备方法 | |
| CN110350105B (zh) | 一种含二维钙钛矿钝化层的钙钛矿量子点发光二极管及其制备方法 | |
| CN105140411B (zh) | 不含ito的qled及其制备方法 | |
| KR20060046494A (ko) | 유기 전자 장치를 위한 금속 화합물-금속 다층 전극 | |
| CN110265564B (zh) | 量子点发光二极管及其制备方法和显示屏 | |
| WO2020134162A1 (zh) | 量子点发光二极管及其制备方法 | |
| WO2017219424A1 (zh) | 有机发光器件及其显示器 | |
| TW200948179A (en) | An electrically conducting structure for a light transmissible device | |
| JP2003282274A (ja) | Ｅｌ電極の製造方法 | |
| WO2018166094A1 (zh) | 一种柔性显示器件及其制备方法 | |
| US10270055B2 (en) | Flexible display device and method of manufacturing the same | |
| TWI321966B (en) | Organic electro-luminescence device and method of manufacturing the same | |
| CN104701460A (zh) | 一种反射电极及其制备方法和应用 | |
| CN103137882A (zh) | 有机电致发光器件及其制备方法 | |
| CN103137880B (zh) | 有机电致发光器件及其制备方法 | |
| CN113871542B (zh) | 发光二极管器件及其制备方法、显示面板 | |
| TWI803322B (zh) | 電極結構及量子點電致發光元件 | |
| WO2022242178A1 (zh) | 电子传输材料及其制备方法、显示器件的制备方法 | |
| WO2022252594A1 (zh) | 发光器件及其制备方法、显示器件 | |
| WO2023060375A1 (zh) | 量子点发光器件及制备方法 | |
| US11508931B2 (en) | Ultrathin metal interlayer for improved injection into electron transport layer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |