CN113258013B - 一种量子点发光器件、显示装置和制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种量子点发光器件、显示装置和制作方法,包括:衬底基板;位于所述衬底基板一侧的阳极层;位于所述阳极层远离所述衬底基板一侧的空穴传输层,所述空穴传输层包括第一空穴传输层,以及位于所述第一空穴传输层远离所述阳极层一侧的第二空穴传输层,其中,所述第二空穴传输层的HOMO能级,深于所述第一空穴传输层的HOMO能级;位于所述空穴传输层远离所述阳极层一侧的量子点膜层;位于所述量子点膜层远离所述空穴传输层一侧的阴极层。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种量子点发光器件、显示装置和制作方法。
背景技术
量子点是一种性能优异的半导体材料,具有很高的量子效率、窄的激发光谱、独特的尺寸依赖激发光谱和良好的溶液加工兼容性等优异特性,在高色彩质量显示方面有着巨大的应用潜力。基于量子点的电致发光二极管(Quantum dot light-emitting diode,QLED)是以量子点作为发光层的器件,与有机发光二极管相比有很大的优越性,是有机发光二极管的有力竞争。
近年来,随着量子点电致发光技术的不断发展,已经有少量相关的显示产品投入市场,但是距离大规模量产仍然有很远的距离。目前,在量子点图形化技术方面,可以采用的方法通常为喷墨打印的方式,但是由于打印设备昂贵,导致生产的成本高昂,而且喷墨打印由于受到设备的限制,其打印分辨率通常只能在350ppi以下,对于更高的分辨率,该方法则难以实现。因此,为了大面积生产量子点发光器件,寻找新的图形化方法具有十分重要的意义。但现有技术图案化形成的量子点发光器件中,存在发光效率低的问题。
发明内容
本发明提供一种量子点发光器件、显示装置和制作方法,以改善现有技术中量子点发光器件的发光效率低的问题。
本发明实施例提供一种量子点发光器件,包括:
衬底基板;
位于所述衬底基板一侧的阳极层;
位于所述阳极层远离所述衬底基板一侧的空穴传输层,所述空穴传输层包括第一空穴传输层,以及位于所述第一空穴传输层远离所述阳极层一侧的第二空穴传输层,其中,所述第二空穴传输层的HOMO能级,深于所述第一空穴传输层的HOMO能级;
位于所述空穴传输层远离所述阳极层一侧的量子点膜层;
位于所述量子点膜层远离所述空穴传输层一侧的阴极层。
在一种可能的实施方式中,所述第二空穴传输层经氧气等离子处理或紫外臭氧处理形成;所述第二空穴传输层与所述第一空穴传输层直接接触,且所述第二空穴传输层在所述衬底基板的正投影与所述第一空穴传输层在所述衬底基板的正投影互相重合。
在一种可能的实施方式中,所述第二空穴传输层的HOMO能级深度沿着远离所述第一空穴传输层的方向递减。
在一种可能的实施方式中,所述第二空穴传输的氧含量沿着远离所述量子点膜层的方向递减。
在一种可能的实施方式中,所述空穴传输层的材料为无机半导体。
在一种可能的实施方式中,所述空穴传输层的材料包括NiO、WO3、MnO、FeO、Cu2O、CuGaO2、CoO2、CrO2、MoO3中一种或者多种。
在一种可能的实施方式中,还包括:位于所述量子点膜层与所述阴极层之间的材料为金属氧化物的电子传输层。
本发明实施例还提供一种显示装置,包括多种出光颜色不同的量子点发光器件,其中,至少一种出光颜色的量子点发光器件包括如本发明实施例提供的所述量子点发光器件。
本发明实施例还提供一种量子点发光器件的制作方法,包括:
提供一衬底基板;
在所述衬底基板的一侧形成阳极层;
在所述阳极层远离所述衬底基板的一侧形成空穴传输层;
在所述空穴传输层远离所述阳极层的一侧形成具有在目标像素区域暴露所述空穴传输层的图案化光刻胶层;
对所述目标像素区域所述空穴传输层进行氧气等离子处理或紫外臭氧处理,以去除所述空穴传输层表面的基团,形成包括第一空穴传输层,以及位于所述第一空穴传输层远离所述阳极层一侧的第二空穴传输层,其中,所述第二空穴传输层的HOMO能级,深于所述第一空穴传输层的HOMO能级;
在所述光刻胶层远离所述空穴传输层的一侧形成量子点薄膜;
去除所述光刻胶层,以及一并去除所述目标像素区域以外的所述量子点薄膜;
在所述量子点薄膜远离所述空穴传输层的一侧形成阴极层。
在一种可能的实施方式中,在所述阳极层远离所述衬底基板的一侧形成空穴传输层之后,以及在所述空穴传输层远离所述阳极层的一侧形成具有在目标像素区域暴露所述空穴传输层的图案化光刻胶层之前,所述制作方法还包括:
在所述空穴传输层远离所述阳极层的一侧形成牺牲层。
在一种可能的实施方式中,所述对所述目标像素区域的所述空穴传输层进行氧气等离子处理或紫外臭氧处理,包括:
对所述目标像素区域的所述牺牲层进行氧气等离子刻蚀处理,并对所述空穴传输层进行氧气等离子处理。
在一种可能的实施方式中,所述对所述目标像素区域的所述牺牲层进行氧气等离子刻蚀处理,包括:
以刻蚀速率为600nm/min~800nm/min,刻蚀时间为20s~40s,对所述目标像素区域的所述牺牲层进行氧气等离子刻蚀处理。
在一种可能的实施方式中,所述对所述目标像素区域的所述空穴传输层进行氧气等离子处理或紫外臭氧处理,包括:
采用湿刻刻蚀工艺,刻蚀去除所述目标区域的所述牺牲层;
对所述目标像素区域的所述空穴传输层进行紫外臭氧处理。
在一种可能的实施方式中,所述对所述目标像素区域的所述空穴传输层进行紫外臭氧处理,包括:
采用365nm波长的紫外光对所述目标像素区域的所述空穴传输层照射8min~12min。
在一种可能的实施方式中,所述在所述阳极层远离所述衬底基板的一侧形成空穴传输层,包括:
通过溶胶凝胶法,纳米粒子涂膜法,磁控溅射法或真空蒸镀法,在所述阳极远离所述衬底基板的一侧形成所述空穴传输层。
在一种可能的实施方式中,所述在所述阳极层远离所述衬底基板的一侧形成空穴传输层,包括:
在所述阳极的层远离所述衬底基板的一侧形成材料为NiO、WO3、MnO、FeO、Cu2O、CuGaO2、CoO2、CrO2、MoO3中一种或者多种的空穴传输层。
本发明实施例有益效果如下:本发明实施例提供一种正置型量子点发光器件,在具体制作过程中,可以对空穴传输层进行氧气等离子处理或紫外臭氧处理,在对量子点膜层进行图案化的过程中,可以同时去除空穴传输层表面的基团(例如,容易造成激子淬灭的羟基和/或和羧基),使空穴传输层形成包括第一空穴传输层,以及位于第一空穴传输层远离阳极层一侧的第二空穴传输层,即,经过对正置器件的空穴传输层进行氧气等离子处理或紫外臭氧处理后,第二空穴传输层的HOMO能级,深于第一空穴传输层的HOMO能级,一方面克服了采用有机半导体材料的正置器件结构无法进行图案化工艺的弊端,另一方面也避免了倒置型器件结构在干刻工艺对电子传输层造成的不利影响,使该工艺对正置型器件结构产生有利的影响,降低了空穴向量子点膜层的传输势垒,增加了空穴向量子点膜层的注入量,提高了量子点发光器件的发光效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的量子点发光器件的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的量子点发光器件的能级示意图之一;
图3为本发明实施例提供的量子点发光器件的能级示意图之二;
图4为本发明实施例提供的处理前后的原子变化示意图;
图5为本发明实施例提供的一种显示装置的示意图;
图6为本发明实施例提供的量子点发光器件的制作流程示意图之一;
图7为本发明实施例提供的量子点发光器件的制作流程示意图之二;
图8A为本发明实施例提供的形成阳极层的示意图;
图8B为本发明实施例提供的形成像素界定层的示意图;
图8C为本发明实施例提供的形成空穴传输层的示意图;
图8D为本发明实施例提供的牺牲层的示意图;
图8E为本发明实施例提供的形成光刻胶层的示意图;
图8F为本发明实施例提供的对光刻胶层进行曝光的示意图;
图8G为本发明实施例提供的光刻胶层进行刻蚀后的示意图;
图8H为本发明实施例提供的对牺牲层进行刻蚀后的示意图;
图8I为本发明实施例提供的形成红色量子点膜层的示意图;
图8J为本发明实施例提供的去除牺牲层和光刻胶层的示意图;
图8K为本发明实施例提供的形成绿色量子点图案和蓝色量子点图案的示意图;
图8L为本发明实施例提供的形成阴极层的示意图。
实施方式
为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本公开实施例的附图,对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本公开的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性,而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同,而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而是可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系,当被描述对象的绝对位置改变后,则该相对位置关系也可能相应地改变。
为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明,本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。
在以往对量子点发光器件的研究中,正置器件常采用有机空穴传输材料,但其性质不稳定,对水氧敏感,且对后续量子点图案化过程中的刻蚀工艺的耐受性很差,因而,人们常采用倒置结构的器件来进行图案化,而倒置器件中常采用氧化锌等金属氧化物做电子传输层,但是氧化锌等金属氧化锌在干法刻蚀工艺中,能级容易发生变化,氧气等离子体通常会使氧化锌的能级降低,会增加其与量子点之间的势垒,降低量子点发光器件的发光效率。
有鉴于此,参见图1和图2所示,本发明实施例提供一种量子点发光器件,包括:
衬底基板1;
位于衬底基板1一侧的阳极层2;
位于阳极层2远离衬底基板1一侧的空穴传输层3,空穴传输层3包括第一空穴传输层31,以及位于第一空穴传输层31远离阳极层2一侧的第二空穴传输层32,其中,第二空穴传输层32的HOMO能级,深于第一空穴传输层31的HOMO能级;
位于空穴传输层3远离阳极层2一侧的量子点膜层4;
位于量子点膜层4远离空穴传输层3一侧的阴极层6。
本发明实施例提供一种正置型量子点发光器件,在具体制作过程中,可以对空穴传输层进行氧气等离子处理或紫外臭氧处理,在对量子点膜层进行图案化的过程中,可以同时去除空穴传输层表面的基团(例如,容易造成发光时的激子淬灭的羟基和/或和羧基),使空穴传输层形成包括第一空穴传输层,以及第二空穴传输层,即,经过对正置器件的空穴传输层进行氧气等离子处理或紫外臭氧处理后,第二空穴传输层的HOMO能级,深于第一空穴传输层的HOMO能级,一方面克服了采用有机半导体材料的正置器件结构无法进行图案化的工艺弊端,另一方面也避免了倒置型器件结构在干刻工艺对电子传输层造成的不利影响,而本发明实施例中,该工艺可以对正置型器件结构产生有利的影响,降低了空穴向量子点膜层的传输势垒,增加了空穴向量子点膜层的注入量,提高了量子点发光器件的发光效率。
在具体实施时,结合图1所示,第二空穴传输层32可以是经氧气等离子处理或紫外臭氧处理形成的膜层;第二空穴传输层32与第一空穴传输层31可以直接接触,且第二空穴传输层32在衬底基板1的正投影与第一空穴传输层31在衬底基板1的正投影互相重合。
在具体实施时,第二空穴传输层32的HOMO能级,深于第一空穴传输层31的HOMO能级,可以是第二空穴传输层32的HOMO能级的平均值,深于第一空穴传输层31的HOMO能级的平均值,如图2所示;具体的,第二空穴传输层32的HOMO能级在经氧气等离子处理或紫外臭氧处理后,因不同的位置深度,受处理的程度可能不同,使得第二空穴传输层32中不同深度的氧元素含量不同,进而使得第二空穴传输层32形成多个HOMO能级梯度。在另一可能的实施方式中第二空穴传输层32的HOMO能级,深于第一空穴传输层31的HOMO能级,也可以是第二空穴传输层32的各个梯度的HOMO能级,均深于第一空穴传输层31的HOMO能级,具体的,例如,参见图3所示,第二空穴传输层32的HOMO能级深度沿着远离第一空穴传输层31的方向(如图3中箭头所示方向)递减。本发明实施例中,在通过氧气等离子处理或紫外臭氧对空穴传输层处理时,随着深度的加深,处理效果渐弱,可以使空穴传输层的面向量子点膜层的一面形成HOMO能级深度逐渐变化的膜层(即第二空穴传输层),形成第二空穴传输层32的HOMO能级深度沿着远离第一空穴传输层31的方向递减,而能级的渐变,可以更有利于空穴向量子点膜层的传输。
在一种可能的实施方式中,结合图4所示,第二空穴传输32的氧含量沿着远离量子点膜层4的方向递减。在对空穴传输层3进行氧气等离子处理或紫外臭氧处理时,可以同时对空穴传输层3的面向量子点膜层的表面进行补氧,提高空穴传输层的迁移率,使空穴传输层能级变深,减小与量子点膜层之间的能级势垒,从而提高空穴向量子点膜层的注入能力。
在一种可能的实施方式中,空穴传输层3的材料为无机半导体。具体的,第一空穴传输层31的材料可以为无机半导体,第二空穴传输层32的材料可以为无机半导体。具体的,空穴传输层3的材料包括NiO、WO3、MnO、FeO、Cu2O、CuGaO2、CoO2、CrO2、MoO3中一种或者多种。
在一种可能的实施方式中,第二空穴传输32中氧原子与金属原子的比例,大于第一空穴传输层31中氧原子与金属原子的比例。
在一种可能的实施方式中,结合图1所示,量子点发光器件还包括:位于量子点膜层3与阴极层6之间的材料为金属氧化物的电子传输层5。具体的,电子传输层5的材料可以为氧化锌。
具体的,阳极层2的材料可以为氧化铟锡,阴极层6的材料可以为铝。
本发明实施例还提供一种显示装置,参见图5所示,包括多种出光颜色不同的量子点发光器件,例如,如图5所示,可以包括出射红光的红色量子点发光器件42,出射绿光的绿色量子点发光器件41,出射蓝光的蓝色量子点发光器件43,其中,至少一种出光颜色的量子点发光器件包括如本发明实施例提供的量子点发光器件。具体的,相邻量子点发光器件之间可以具有像素界定层7。
本发明实施例还提供一种量子点发光器件的制作方法,参见图6所示,包括:
步骤S100、提供一衬底基板;
步骤S200、在衬底基板的一侧形成阳极层;
步骤S300、在阳极层远离衬底基板的一侧形成空穴传输层;
步骤S400、在空穴传输层远离阳极层的一侧形成具有在目标像素区域暴露空穴传输层的图案化光刻胶层;
步骤S500、对目标像素区域空穴传输层进行氧气等离子处理或紫外臭氧处理,以去除空穴传输层表面的基团,形成包括第一空穴传输层,以及位于第一空穴传输层远离阳极层一侧的第二空穴传输层,其中,第二空穴传输层的HOMO能级,深于第一空穴传输层的HOMO能级;
步骤S600、在光刻胶层远离空穴传输层的一侧形成量子点薄膜;
步骤S700、去除光刻胶层,以及一并去除目标像素区域以外的量子点薄膜;
步骤S800、在量子点薄膜远离空穴传输层的一侧形成阴极层。
在一种可能的实施方式中,参见图7所示,在步骤S300之后,以及在步骤S400之前,即,在阳极层远离衬底基板的一侧形成空穴传输层之后,以及在空穴传输层远离阳极层的一侧形成具有在目标像素区域暴露空穴传输层的图案化光刻胶层之前,制作方法还包括:步骤S900、在空穴传输层远离阳极层的一侧形成牺牲层。
在一种可能的实施方式中,关于步骤S500、对目标像素区域的空穴传输层进行氧气等离子处理或紫外臭氧处理,包括:对目标像素区域的牺牲层进行氧气等离子刻蚀处理,并对空穴传输层进行氧气等离子处理。本发明实施例中,可以在通过干刻对牺牲层进行图案化的过程中,实现对空穴传输层进行氧气等离子处理,可以利用现有技术对倒置器件结构进行的工艺,在不增加工艺复杂性的情形下,可以实现本申请具有较佳发光效率的正置器件结构的制作。
具体的,对目标像素区域的牺牲层进行氧气等离子刻蚀处理,可以包括:以刻蚀速率为600nm/min~800nm/min,刻蚀时间为20s~40s,对目标像素区域的牺牲层进行氧气等离子刻蚀处理。如此,可以实现刻蚀去除牺牲层的同时,实现对空穴传输层的处理。
在一种可能的实施方式中,关于步骤S500、对目标像素区域的空穴传输层进行氧气等离子处理或紫外臭氧处理,包括:
采用湿刻刻蚀工艺,刻蚀去除目标区域的牺牲层;
对目标像素区域的空穴传输层进行紫外臭氧处理。
本公开实施例中,也可以采用湿刻工艺对牺牲层进行刻蚀,在通过湿刻工艺对牺牲层处理之后,可以通过紫外臭氧对空穴传输层的表面进行处理,除去空穴传输层表面含有的容易引起量子点激子淬灭的基团(例如,羟基),并对空穴传输层表面补氧来降低其能级,同时提高空穴迁移率。
具体的,对目标像素区域的空穴传输层进行紫外臭氧处理,可以包括:采用365nm的紫外光对目标像素区域的空穴传输层照射8min~12min。
在一种可能的实施方式中,在阳极层远离衬底基板的一侧形成空穴传输层,包括:通过溶胶凝胶法,纳米粒子涂膜法,磁控溅射法或真空蒸镀法,在衬底基板的具有阳极层的一侧形成空穴传输层。
在一种可能的实施方式中,在阳极层远离衬底基板的一侧形成空穴传输层,包括:在阳极层远离衬底基板的一侧形成材料为NiO、WO3、MnO、FeO、Cu2O、CuGaO2、CoO2、CrO2、MoO3中一种或者多种的空穴传输层。
为了更清楚地理解本发明实施例提供的量子点发光器件的制作过程,以下进行具体举例说明:
结合图8A-图8L所示,在一种可能的实施例中,采用溶胶凝胶法制作空穴传输层,制作方法具体可以包括:
选择NiO作为空穴传输层;首先,配制前驱体溶液:将0.249g(1mmol)的四水合乙酸镍,溶于10ml的乙醇溶剂中,搅拌使其充分溶解,形成浓度为25mg/ml的醋酸镍溶液,溶液呈草绿色;向溶液中加入相同摩尔量的乙醇胺作为稳定剂(1mmol,60ul),充分搅拌后溶液变成深绿色;
步骤一、提供一衬底基板1;在衬底基板1的一侧形成阳极层2;并将像素化的导电玻璃基板(具体可以包括衬底基板,材料为ITO的阳极,以及具有像素界定层PDL)依次用水、乙醇和丙酮清洗三遍,并用紫外臭氧照射基板10分钟以除去表面的残余有机物等;
步骤二、在阳极层2的远离衬底基板1的一侧形成像素界定层7;
步骤三、通过溶胶凝胶法制备空穴传输层3,空穴传输层3的材料可以为NiO,具体的,可以采用2000转/秒的速度将醋酸镍溶液旋涂成膜,并在275℃下进行30分钟退火,使醋酸镍分解并最终形成NiO,该浓度下膜层厚度为45nm左右;
步骤四、在上述空穴传输层3上旋涂30mg/ml的聚乙烯基吡咯烷酮乙醇溶液,作为牺牲层SL。旋涂后放置5-10分钟晾干;
步骤五、在上面旋涂负性光刻胶PR;
步骤六、在掩膜板的遮挡下,进行曝光;
步骤七、用对二甲苯显影90s,露出需要刻蚀像素上的牺牲层SL,同时保护不需要刻蚀的部分;
步骤八、采用氧气等离子体刻蚀30s,通过刻蚀蚀将牺牲层SL完全去除,并通过氧气等离子对空穴传输层3的表面处理,去除容易造成激子淬灭的羟基,使空穴传输层3的上部分形成第二空穴传输层32,其余部分作为第一空穴传输层31,降低空穴传输层3的能级,提高空穴迁移率,具体的,本实施例中氧气等离子体处理时机台温度选择室温25℃,氧气浓度为150sccm,功率为350w,刻蚀时间可以根据牺牲层厚度选择不同刻蚀时间,本实施例中30mg/ml的牺牲层厚度约280nm,刻蚀速率约700nm/min,采用的刻蚀时间为30s,刻蚀率约25%。其中NiO空穴传输层在刻蚀前测试功函数为5.4eV,刻蚀后表面由于氧含量的增加,HOMO轨道能级变深,测试其表面功函数为5.66eV;
步骤九、旋涂15mg/ml的红色量子点膜层,并在120℃退火10分钟;
步骤十、使用戊醇对牺牲层SL和光刻胶PL进行浸泡剥离,得到红色图量子点图案部421;
步骤十一、 依次重复步骤四-步骤十一,得到绿色量子点GQD和蓝色发量子点BQD;
步骤十二、旋涂30mg/ml的ZnO纳米粒子溶液,并在120℃退火10分钟,形成电子传输层5;真空蒸镀Al作为阴极层6,阴极层6的材料包括但不限于Al,Ag、IZO、ITO或者其他电极材料。
在另一种可能的实施例中,通过纳米粒子涂膜法制作空穴传输层,制作方法具体可以包括:
选择NiO纳米粒子来制备空穴传输层:将1mmol的乙酰丙酮镍溶于10ml的2-甲氧基乙醇中,充分溶解后形成草绿色的溶液;加入相同摩尔量的氢氧化钾溶液反应后得到绿色沉淀物,用乙醇和乙酸乙酯洗涤两次后溶于2-甲氧基乙醇中,并在100℃回流反应10小时,将得到的沉淀物同样用乙醇和乙酸乙酯洗涤两次,最后溶于乙醇中,并加入相同摩尔量的乙醇胺做稳定剂;
步骤一、提供一衬底基板1;在衬底基板1的一侧形成阳极层2;并将像素化的导电玻璃基板(具体可以包括衬底基板,材料为ITO的阳极,以及具有像素界定层PDL)依次用水、乙醇和丙酮清洗三遍,并用紫外臭氧照射基板10分钟以除去表面的残余有机物等;
步骤二、在阳极层2的远离衬底基板1的一侧形成像素界定层7;
步骤三、旋涂25mg/ml的上述纳米粒子溶液,并在150℃退火20分钟形成NiO膜;
步骤四、采用氟代聚丙烯酸酯作为牺牲层SL材料,在上述NiO膜上旋涂30mg/ml的氟代聚丙烯酸酯的氯苯溶液,放置10分钟晾干后;
步骤五、旋涂光刻胶PR;
步骤六、在掩膜板的遮挡下,进行曝光;
步骤七、采用二甲苯进行显影,并采用湿法刻蚀的方法刻蚀未被光刻胶PR覆盖部分的牺牲层SL;
步骤八、在刻蚀完成后,沉积量子点之前,将基板放入紫外臭氧机中,采用365nm的紫外光处理10分钟,除去NiO表面含有的羟基等容易引起量子点激子淬灭的基团,使空穴传输层3的上部分形成第二空穴传输层32,其余部分作为第一空穴传输层31,通过对NiO表面补氧来降低其能级,同时提高空穴迁移率;紫外臭氧处理时间的不同,对NiO表面能级的改变程度也不同,处理时间短,其能级改变较小,随着处理时间的增加,其能级改变的程度变大;本实施例中NiO膜层通过365nm的紫外光进行处理,处理过程中由于紫外线产生的热量,使腔体温度达到约70℃,处理前测试膜层功函数约5.16eV,处理10分钟后其表面功函数为5.58eV;
步骤九、在处理后的NiO膜层上旋涂15mg/ml的红色量子点溶液;
步骤十、将基板浸泡到剥离液中,进行光刻胶的剥离;
步骤十一、工艺完成后,进行第二和第三种颜色量子点的图案化,最后将器件转移到真空镀膜机中沉积电极。
本发明实施例有益效果如下:本发明实施例提供一种正置型量子点发光器件,在具体制作过程中,可以对空穴传输层进行氧气等离子处理或紫外臭氧处理,在对量子点膜层进行图案化的过程中,可以同时去除空穴传输层表面的基团(例如,容易造成激子淬灭的羟基和/或和羧基),使空穴传输层形成包括第一空穴传输层,以及位于第一空穴传输层远离阳极层一侧的第二空穴传输层,即,经过对正置器件的空穴传输层进行氧气等离子处理或紫外臭氧处理后,第二空穴传输层的HOMO能级,深于第一空穴传输层的HOMO能级,一方面克服了采用有机半导体材料的正置器件结构无法进行图案化工艺的弊端,另一方面也避免了倒置型器件结构在干刻工艺对电子传输层造成的不利影响,使该工艺对正置型器件结构产生有利的影响,降低了空穴向量子点膜层的传输势垒,增加了空穴向量子点膜层的注入量,提高了量子点发光器件的发光效率。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (14)
1.一种量子点发光器件,其特征在于,包括:
衬底基板;
位于所述衬底基板一侧的阳极层;
位于所述阳极层远离所述衬底基板一侧的空穴传输层,所述空穴传输层包括第一空穴传输层,以及位于所述第一空穴传输层远离所述阳极层一侧的第二空穴传输层,其中,所述第二空穴传输层的HOMO能级,深于所述第一空穴传输层的HOMO能级;
位于所述第二空穴传输层远离所述阳极层一侧的量子点膜层;
位于所述量子点膜层远离所述第二空穴传输层一侧的阴极层;
其中,所述第二空穴传输层的HOMO能级深度沿着远离所述第一空穴传输层的方向递减;所述第二空穴传输层的氧元素含量沿着远离所述量子点膜层的方向递减。
2.如权利要求1所述的量子点发光器件,其特征在于,所述第二空穴传输层与所述第一空穴传输层直接接触,且所述第二空穴传输层在所述衬底基板的正投影与所述第一空穴传输层在所述衬底基板的正投影互相重合。
3.如权利要求1所述的量子点发光器件,其特征在于,所述第一空穴传输层和第二空穴传输层的材料为无机半导体。
4.如权利要求3所述的量子点发光器件,其特征在于,所述第一空穴传输层和第二空穴传输层的材料包括NiO、WO3、MnO、FeO、Cu2O、CuGaO2、CoO2、CrO2、MoO3中一种或者多种。
5.如权利要求1所述的量子点发光器件,其特征在于,还包括:位于所述量子点膜层与所述阴极层之间的材料为金属氧化物的电子传输层。
6.一种显示装置,其特征在于,包括多种出光颜色不同的量子点发光器件,其中,至少一种出光颜色的量子点发光器件包括如权利要求1-5任一项所述的量子点发光器件。
7.一种量子点发光器件的制作方法,其特征在于,包括:
提供一衬底基板;
在所述衬底基板的一侧形成阳极层;
在所述阳极层远离所述衬底基板的一侧形成空穴传输层;
在所述空穴传输层远离所述阳极层的一侧形成具有在目标像素区域暴露所述空穴传输层的图案化光刻胶层;
对所述目标像素区域所述空穴传输层进行氧气等离子处理或紫外臭氧处理,以去除所述空穴传输层表面的基团,形成包括第一空穴传输层,以及位于所述第一空穴传输层远离所述阳极层一侧的第二空穴传输层,其中,所述第二空穴传输层的HOMO能级,深于所述第一空穴传输层的HOMO能级;
在所述光刻胶层远离所述第二空穴传输层的一侧形成量子点薄膜;
去除所述光刻胶层,以及一并去除所述目标像素区域以外的所述量子点薄膜;
在所述量子点薄膜远离所述第二空穴传输层的一侧形成阴极层;
其中,所述第二空穴传输层的HOMO能级深度沿着远离所述第一空穴传输层的方向递减;所述第二空穴传输的氧元素含量沿着远离量子点膜层的方向递减。
8.如权利要求7所述的制作方法,其特征在于,在所述阳极层远离所述衬底基板的一侧形成空穴传输层之后,以及在所述空穴传输层远离所述阳极层的一侧形成具有在目标像素区域暴露所述空穴传输层的图案化光刻胶层之前,所述制作方法还包括:
在所述空穴传输层远离所述阳极层的一侧形成牺牲层。
9.如权利要求8所述的制作方法,其特征在于,所述对所述目标像素区域的所述空穴传输层进行氧气等离子处理或紫外臭氧处理,包括:
对所述目标像素区域的所述牺牲层进行氧气等离子刻蚀处理,并对所述空穴传输层进行氧气等离子处理。
10.如权利要求9所述的制作方法,其特征在于,所述对所述目标像素区域的所述牺牲层进行氧气等离子刻蚀处理,包括:
以刻蚀速率为600nm/min~800nm/min,刻蚀时间为20s~40s,对所述目标像素区域的所述牺牲层进行氧气等离子刻蚀处理。
11.如权利要求8所述的制作方法,其特征在于,所述对所述目标像素区域的所述空穴传输层进行氧气等离子处理或紫外臭氧处理,包括:
采用湿刻刻蚀工艺,刻蚀去除目标区域的所述牺牲层;
对所述目标像素区域的所述空穴传输层进行紫外臭氧处理。
12.如权利要求11所述的制作方法,其特征在于,所述对所述目标像素区域的所述空穴传输层进行紫外臭氧处理,包括:
采用365nm波长的紫外光对所述目标像素区域的所述空穴传输层照射8min~12min。
13.如权利要求7-12任一项所述的制作方法,其特征在于,所述在所述阳极层远离所述衬底基板的一侧形成空穴传输层,包括:
通过溶胶凝胶法,纳米粒子涂膜法,磁控溅射法或真空蒸镀法,在所述阳极层远离所述衬底基板的一侧形成所述空穴传输层。
14.如权利要求13所述的制作方法,其特征在于,所述在所述阳极层远离所述衬底基板的一侧形成空穴传输层,包括:
在所述阳极层远离所述衬底基板的一侧形成材料为NiO、WO3、MnO、FeO、Cu2O、CuGaO2、CoO2、CrO2、MoO3中一种或者多种的空穴传输层。
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