CN112687820A

CN112687820A - Qled器件、qled器件的制备方法及显示装置

Info

Publication number: CN112687820A
Application number: CN202011590828.9A
Authority: CN
Inventors: 苏亮
Original assignee: Guangdong Juhua Printing Display Technology Co Ltd
Current assignee: Guangdong Juhua Printing Display Technology Co Ltd
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2021-04-20

Abstract

本发明公开了一种QLED器件、QLED器件的制备方法及显示装置，其中QLED器件包括依次层叠设置的阳极、量子点发光层、电子传输层和阴极，所述电子传输层的材料为n型金属氧化物，所述电子传输层上修饰有一层低表面能薄膜，所述低表面能薄膜位于所述电子传输层与所述阴极之间。本发明的低表面能薄膜覆盖在电子传输层上，低表面能薄膜可以减少氧分子和水分子的附着，避免了因电子传输层吸附氧分子而出现的正向老化现象。

Description

QLED器件、QLED器件的制备方法及显示装置

技术领域

本发明涉及QLED领域，尤其涉及一种QLED器件、QLED器件的制备方法及显示装置。

背景技术

QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes，量子点发光二极管)是将量子点制作成量子点薄层，并将该层置入于液晶显示器(LCD)的背光模组中，相较于未使用量子点薄层显示器更能降低背光亮度落失及RBG彩色滤光片的色彩串扰，进而得到更佳的背光利用率及具有提升显示色域空间的优点。QLED器件存在部分正向老化现象，这并不利于器件的开发。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种QLED器件、QLED器件的制备方法及显示装置，解决现有的QLED器件存在正向老化现象的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种QLED器件，包括依次层叠设置的阳极、量子点发光层、电子传输层和阴极，所述电子传输层的材料为n型金属氧化物，所述电子传输层上修饰有一层低表面能薄膜，所述低表面能薄膜位于所述电子传输层与所述阴极之间。

在一实施例中，所述低表面能薄膜的材料为APTMS、TPS或TFP中的任意一种或几种混合。

在一实施例中，所述QLED器件还包括空穴传输层，所述空穴传输层位于所述阳极和所述量子点发光层之间，所述空穴传输层的材料为Poly-TPD、TFB、PVK、CDBP、mCBP、CBP、mCP、TCTA、TAPC、NPB或α-NPD中的任意一种或几种混合。

在一实施例中，所述QLED器件还包括空穴注入层，所述空穴注入层位于所述阳极和所述空穴传输层之间，所述空穴注入层的材料为PEDOT:PSS、HAT-CN、F₄-TCNQ、MoO₃、V₂O₅、WO₃或ReO₃中的任意一种或几种混合。

在一实施例中，所述量子点发光层的材料为CdSe/ZnSe、CdSe/CdS、CdSe/CdS/ZnS、ZnCdSeS、ZnCdSeS/ZnS、ZnCdS/ZnS或ZnSe/ZnS中的一种或几种。

本发明还提供一种QLED器件的制备方法，方法包括：

在基板上依次沉积阳极、量子点发光层和电子传输层；

采用低表面能材料对所述电子传输层修饰，以在所述电子传输层上形成低表面能薄膜；

在所述低表面能薄膜上沉积阴极。

在一实施例中，所述采用低表面能材料对所述电子传输层修饰的步骤包括：

将盛有低表面能材料的容器和所述基板放入真空装置中进行低压干燥处理；

对所述基板进行常压干燥处理。

在一实施例中，所述低压干燥处理的气压为500Pa～20000Pa，时间为30min～60min。

在一实施例中，所述对所述基板进行常压干燥处理的步骤包括：

将所述基板放入烘箱中进行烘烤，烘烤温度为70℃～90℃，烘烤时间为20min～40min。

再者，本发明还提供一种显示装置，包括上述所述的QLED器件或由上述所述的方法制备的QLED器件。

本发明QLED器件包括依次层叠设置的阳极、量子点发光层、电子传输层和阴极，所述电子传输层的材料为n型金属氧化物，所述电子传输层上修饰有一层低表面能薄膜，所述低表面能薄膜位于所述电子传输层与所述阴极之间。低表面能薄膜覆盖在电子传输层上，低表面能薄膜可以减少氧分子和水分子的附着，避免了因电子传输层吸附氧分子而出现的正向老化现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的QLED器件的示意图；

图2为本发明另一实施例的QLED器件的示意图。

附图标号说明：

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	低表面能薄膜
				7	阴极	8	基板

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提出一种QLED器件，如图1所示，包括依次层叠设置的阳极1、量子点发光层4、电子传输层5和阴极7，电子传输层5的材料为n型金属氧化物，电子传输层5上修饰有一层低表面能薄膜6，低表面能薄膜6位于电子传输层5与阴极7之间。

发明人研究发现，n型氧化物是以电子作为载流子到电荷的一类金属氧化物，电子传输层5的材料为n型氧化物，使得电子传输层5具有大量的氧空位，在QLED器件通电后，在电场的作用下，QLED器件的电子传输层5吸附的氧分子和水分子与电极的金属元素在n型金属氧化物的氧空位处发生反应，反应之后虽然降低了氧空位数量，反应生成的合金金属氧化物降低了电子的注入能力，提高了QLED的亮度，这个过程是缓慢发生，QLED器件亮度不断提高，导致QLED器件出现正向老化现象。本实施例在传统的电子传输层5和阴极7之间设置低表面能薄膜6，表面能是由于物质的表面具有表面张力，表面层原子朝向外面的键能没有得到补偿，使得表面质点比体内质点具有额外的势能。低表面能薄膜6覆盖在电子传输层5上，低表面能薄膜可以减少氧分子和水分子的附着，避免了因电子传输层吸附氧分子而出现的正向老化现象。

优选地，低表面能薄膜6的材料为APTMS、TPS或TFP中的任意一种或几种混合。使用APTMS(3-氨丙基三甲氧基硅烷)或TPS(丙基三甲氧基硅烷)或TFP(三甲氧基(3,3,3-三氟丙基)硅烷)修饰电子传输层5，低表面能薄膜6可以减少氧分子和水分子的附着，避免了因电子传输层吸附氧分子而出现的正向老化现象。

进一步地，如图2所示，本实施例的QLED器件还包括空穴注入层2和空穴传输层3，其中，基板8、阳极1、空穴注入层2、空穴传输层3、量子点发光层4、电子传输层5、低表面能薄膜6和阴极7依次叠层设置。基板8可以为刚性的玻璃或者柔性的PI膜(聚酰亚胺薄膜，PolyimideFilm)。阳极1的材料可采用用高功函数金属及金属氧化物，例如氧化铟锡、氧化铟锌或单质金。阴极7的材料可选用低功函数金属或其合金，例如Al、Ag或者Mg-Ag合金。电子传输层5的材料为ZnO、SnO₂、ZnMgO、ZnAlO、ZnGaO或TiO₂。空穴传输层3的材料为Poly-TPD(聚三苯胺)、TFB(1,2,4,5-四(三氟甲基)苯)、PVK(聚乙烯基咔唑)、CDBP(4,4'-双(9-咔唑基)-2,2'-二甲基联苯)、mCBP(3,3-二(咔唑基)联苯)、CBP(4,4'-二(9-咔唑)联苯)、mCP(2,6-二甲氧基苯酚)、TCTA(4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺)、TAPC(4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺)、NPB(N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺)或α-NPD(N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-2,2'-二胺)中的任意一种或几种混合。

其中，空穴注入层2的材料为PEDOT:PSS(聚3，4-乙烯二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸盐的混合水溶液)、HAT-CN(2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲)、F₄-TCNQ(2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌)、MoO₃、V₂O₅、WO₃或ReO₃中的任意一种或几种混合。

其中，量子点发光层4的材料为CdSe/ZnSe、CdSe/CdS、CdSe/CdS/ZnS、ZnCdSeS、ZnCdSeS/ZnS、ZnCdS/ZnS或ZnSe/ZnS中的一种或几种。

此外，本发明还提供了一种QLED器件的制备方法，包括以下步骤：

在基板8上依次沉积阳极1、量子点发光层4和电子传输层5；

采用低表面能材料对所述电子传输层5修饰，以在所述电子传输层5上形成低表面能薄膜6；

在所述低表面能薄膜6上沉积阴极7。

本实施例在基板8上依次沉积阳极1、空穴注入层2、空穴传输层3、量子点发光层4和电子传输层5，可采用喷墨打印、旋涂等方式进行沉积。采用低表面能材料对电子传输层5修饰，在电子传输层5上形成一层低表面能薄膜6，低表面能薄膜6覆盖在电子传输层5上，低表面能薄膜6可以减少氧分子和水分子的附着，避免了因电子传输层吸附氧分子而出现的正向老化现象。

其中，阳极1的厚度为40nm～60nm，空穴注入层2的厚度为30nm～50nm，空穴传输层3的厚度为20nm～40nm，量子点发光层4的厚度为10nm～30nm，电子传输层5的厚度为40nm～60nm，阴极7的厚度为110nm～130nm。

进一步地，低表面能薄膜材料为从APTMS、TPS或TFP中选取任意一种或几种混合，将盛有低表面能材料的容器与基板8一同放置真空装置中进行低压干燥处理，低压干燥处理的气压Wie500Pa～20000Pa，时间为30min～60min，低压干燥处理可以加速低表面能材料的挥发，提高低表面能材料附着到电子传输层5的速率，还可缩短时间。

进一步地，进行低压操作处理之后，还需要对基板8进行常压干燥处理，具体地，将基板8放入烘箱中进行烘烤，烘烤温度为70℃～90℃，烘烤时间为20min～40min。烘烤的可除去多余的溶剂，以使低表面能材料在电子传输层上形成薄膜。

再者，本发明还提供一种显示装置，包括上述的QLED器件或由上述的方法制备的QLED器件。该QLED器件的具体结构参照上述实施例，由于该显示装置采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

实施例1(对比例)

本实施例的QLED器件包括依次层叠设置的基板8、阳极1、空穴注入层2、空穴传输层3、量子点发光层4、电子传输层5和阴极7。

本实施例的QLED器件的制备方法包括以下步骤：在玻璃基板8上沉积厚度为50nm的透明导电的氧化铟锡阳极1，将水溶性的导电聚合物PEDOT:PSS沉积于阳极1上，干燥成膜后，150℃退火20min，形成厚度为40nm的空穴注入层2；将TFB墨水沉积于空穴注入层2上，真空干燥成膜后，230℃退火30min，形成厚度为30nm的空穴传输层3；将CdSe/ZnSe量子点墨水沉积于空穴传输层3上，真空干燥成膜后，100℃退火10min，得到厚度为15nm的量子点发光层4；将ZnO纳米颗粒墨水沉积于量子点发光层4上，真空干燥成膜后，120℃退火15min，得到厚度为50nm的电子传输层5；最后将Ag蒸镀于电子传输层5上，得到厚度为120nm的阴极7。

实施例2

本实施例的QLED器件包括依次层叠设置的基板8、阳极1、空穴注入层2、空穴传输层3、量子点发光层4、电子传输层5、低表面能薄膜6和阴极7。

本实施例的QLED器件的制备方法包括以下步骤：在玻璃基板8上沉积厚度为50nm的透明导电的氧化铟锡阳极1，将水溶性的导电聚合物PEDOT:PSS沉积于阳极1上，干燥成膜后，150℃退火20min，形成厚度为40nm的空穴注入层2；将TFB墨水沉积于空穴注入层2上，真空干燥成膜后，230℃退火30min，形成厚度为30nm的空穴传输层3；将CdSe/ZnSe量子点墨水沉积于空穴传输层3上，真空干燥成膜后，100℃退火10min，得到厚度为15nm的量子点发光层4；将将ZnO纳米颗粒墨水沉积于量子点发光层4上，真空干燥成膜后，120℃退火15min，得到厚度为50nm的电子传输层5；将盛有TFP的容器与基板8一同放置真空装置中进行低压干燥处理，低压干燥处理的气压为20000Pa，时间为30min；将基板8放入烘箱中进行烘烤，烘烤温度为80℃，烘烤时间为20min，得到TFP薄膜；最后将Ag蒸镀于TFP薄膜上，得到厚度为120nm的阴极7。

实施例3

本实施例的QLED器件的制备方法包括以下步骤：在玻璃基板8上沉积厚度为40nm的透明导电的氧化铟锡阳极1，将水溶性的导电聚合物PEDOT:PSS沉积于阳极1上，干燥成膜后，150℃退火20min，形成厚度为30nm的空穴注入层2；将TFB墨水沉积于空穴注入层2上，真空干燥成膜后，230℃退火30min，形成厚度为20nm的空穴传输层3；将CdSe/ZnSe量子点墨水沉积于空穴传输层3上，真空干燥成膜后，100℃退火10min，得到厚度为10nm的量子点发光层4；将将ZnO纳米颗粒墨水沉积于量子点发光层4上，真空干燥成膜后，120℃退火15min，得到厚度为40nm的电子传输层5；将盛有TFP的容器与基板8一同放置真空装置中进行低压干燥处理，低压干燥处理的气压为5000Pa，时间为45min；将基板8放入烘箱中进行烘烤，烘烤温度为70℃，烘烤时间为30min，得到TFP薄膜；最后将Ag蒸镀于TFP薄膜上，得到厚度为110nm的阴极7。

实施例4

本实施例的QLED器件的制备方法包括以下步骤：在玻璃基板8上沉积厚度为60nm的透明导电的氧化铟锡阳极1，将水溶性的导电聚合物PEDOT:PSS沉积于阳极1上，干燥成膜后，150℃退火20min，形成厚度为50nm的空穴注入层2；将TFB墨水沉积于空穴注入层2上，真空干燥成膜后，230℃退火30min，形成厚度为40nm的空穴传输层3；将CdSe/ZnSe量子点墨水沉积于空穴传输层3上，真空干燥成膜后，100℃退火10min，得到厚度为30nm的量子点发光层4；将将ZnO纳米颗粒墨水沉积于量子点发光层4上，真空干燥成膜后，120℃退火15min，得到厚度为60nm的电子传输层5；将盛有TPS的容器与基板8一同放置真空装置中进行低压干燥处理，低压干燥处理的气压为500Pa，时间为60min；将基板8放入烘箱中进行烘烤，烘烤温度为90℃，烘烤时间为40min，得到TPS薄膜；最后将Ag蒸镀于TPS薄膜上，得到厚度为130nm的阴极7。

实施例5

本实施例的QLED器件的制备方法包括以下步骤：在玻璃基板8上沉积厚度为50nm的透明导电的氧化铟锡阳极1，将水溶性的导电聚合物PEDOT:PSS沉积于阳极1上，干燥成膜后，150℃退火20min，形成厚度为40nm的空穴注入层2；将TFB墨水沉积于空穴注入层2上，真空干燥成膜后，230℃退火30min，形成厚度为30nm的空穴传输层3；将CdSe/ZnSe量子点墨水沉积于空穴传输层3上，真空干燥成膜后，100℃退火10min，得到厚度为15nm的量子点发光层4；将将ZnO纳米颗粒墨水沉积于量子点发光层4上，真空干燥成膜后，120℃退火15min，得到厚度为50nm的电子传输层5；将盛有APTMS的容器与基板8一同放置真空装置中进行低压干燥处理，低压干燥处理的气压为20000Pa，时间为30min；将基板8放入烘箱中进行烘烤，烘烤温度为80℃，烘烤时间为20min，得到APTMS薄膜；最后将Ag蒸镀于APTMS薄膜上，得到厚度为120nm的阴极7。

通过分别对实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5的QLED器件进行测试，测试QLED器件寿命，实施例2、实施例3、实施例4和实施例5的寿命变化曲线相比实施例1的寿命变化曲线较为平缓，即实施例2、实施例3、实施例4和实施例5寿命变化曲线是缓慢衰减，并没有出现显著的正向老化现象。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种QLED器件，其特征在于，包括依次层叠设置的阳极、量子点发光层、电子传输层和阴极，所述电子传输层的材料为n型金属氧化物，所述电子传输层上修饰有一层低表面能薄膜，所述低表面能薄膜位于所述电子传输层与所述阴极之间。

2.如权利要求1所述的QLED器件，其特征在于，所述低表面能薄膜的材料为APTMS、TPS或TFP中的任意一种或几种混合。

3.如权利要求1所述的QLED器件，其特征在于，所述QLED器件还包括空穴传输层，所述空穴传输层位于所述阳极和所述量子点发光层之间，所述空穴传输层的材料为Poly-TPD、TFB、PVK、CDBP、mCBP、CBP、mCP、TCTA、TAPC、NPB或α-NPD中的任意一种或几种混合。

4.如权利要求3所述的QLED器件，其特征在于，所述QLED器件还包括空穴注入层，所述空穴注入层位于所述阳极和所述空穴传输层之间，所述空穴注入层的材料为PEDOT:PSS、HAT-CN、F₄-TCNQ、MoO₃、V₂O₅、WO₃或ReO₃中的任意一种或几种混合。

5.如权利要求1至4中任一项所述的QLED器件，其特征在于，所述量子点发光层的材料为CdSe/ZnSe、CdSe/CdS、CdSe/CdS/ZnS、ZnCdSeS、ZnCdSeS/ZnS、ZnCdS/ZnS或ZnSe/ZnS中的一种或几种。

6.一种QLED器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在基板上依次沉积阳极、量子点发光层和电子传输层；

在所述低表面能薄膜上沉积阴极。

7.如权利要求6所述的QLED器件的制备方法，其特征在于，所述采用低表面能材料对所述电子传输层修饰的步骤包括：

对所述基板进行常压干燥处理。

8.如权利要求7所述的QLED器件的制备方法，其特征在于，所述低压干燥处理的气压为500Pa～20000Pa，时间为30min～60min。

9.如权利要求7所述的QLED器件的制备方法，其特征在于，所述对所述基板进行常压干燥处理的步骤包括：

10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至5中任一项所述的QLED器件或如权利要求6至9中任一项所述的方法制备的QLED器件。