CN113659088A - 一种量子点发光二极管及其制备方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种量子点发光二极管及其制备方法、显示装置,属于显示技术领域,其能够解决现有的量子点发光二极管局部漏电问题,修复漏电点,有效延长量子点发光二极管使用寿命。本公开包括阳极、阴极,以及夹设在阳极和阴极之间的功能层;功能层至少包括量子点发光层;其特征在于,还包括形成在功能层中的可熔融微结构;可熔融微结构用于在量子点发光二极管工作,且功能层中产生的漏电点时熔融,并对漏电点进行填充。

Description

一种量子点发光二极管及其制备方法、显示装置
技术领域
本公开属于显示技术领域,具体涉及一种量子点发光二极管及其制备方法、显示装置。
背景技术
量子点发光二极管(Quantumdots light-emitting diode,QLED),是一种新兴的显示器件,其发光原理和器件结构与有机发光二极管(Organic light-emitting diode,OLED)相似:即量子点和有机/无机半导体在外加直流电场驱动下,激子复合发光的一种平板显示器件。对比OLED,QLED的特点在于其发光材料为胶体法制备的量子点。量子点因其独特的量子尺寸效应、宏观量子隧道效应、量子尺寸效应和表面效应使其展现出出色的物理性质,尤其是优异的光学性能;相对于有机荧光染料,胶体量子点具有光谱可调,发光强度大、色纯度高、单光源可激发多色荧光等优势,具有广阔发展前景。
现有量子点发光二极管在点亮过程中存在因内部缺陷引发局部漏电,持续发热,温度不断升高,导致漏电点周围功能层高温分解,使功能层失效区域不断扩大,器件寿命降低的问题。
发明内容
本公开旨在改进现有量子点发光二极管,为解决现有技术中量子点发光二极管存在的局部漏电,器件寿命降低的问题,本公开采用如下技术方案。
第一方面,本公开实施例提供一种量子点发光二极管,其包括阳极、阴极,以及夹设在所述阳极和所述阴极之间的功能层;所述功能层至少包括量子点发光层;其特征在于,还包括形成在所述功能层中的可熔融微结构;所述可熔融微结构用于在所述量子点发光二极管工作,且所述功能层中产生的漏电点时熔融,并对所述漏电点进行填充。
其中,所述功能层至少还包括电子传输层、空穴注入层、空穴传输层;所述电子传输层位于所述阴极与所述量子点发光层之间;所述空穴注入层位于所述空穴传输层与阳极之间;所述空穴传输层位于所述空穴注入层与所述量子点发光层之间;其中,在所述量子点发光层、所述电子传输层、所述空穴注入层和所述空穴传输层中的至少一者中的设置有所述可熔融微结构。
其中,所述可熔融微结构在所述功能层中的掺杂浓度为0.1%~10%。
其中,所述可熔融微结构尺寸为10nm~1000nm。
其中,所述熔融微结构的材料包括聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺中的任意一种。
第二方面,本公开实施例提供了一种量子点发光二极管的制备方法,其包括形成阳极、阴极,以及位于阳极和阴极之间的功能层;所述形成功能层的步骤至少包括形成量子点发光层;其特征在于,所述方法还包括:在所述功能层中形成可熔融微结构;所述可熔融微结构用于在所述量子点发光二极管工作,且所述功能层中产生的漏电点时熔融,并对所述漏电点进行填充。
其中,形成所述功能层的步骤,还包括:在所述阴极与所述量子点发光层之间形成电子传输层;在所述电子点发光层与所述阳极之间形成空穴注入层;在所述空穴注入层与所述量子点发光层之间形成空穴传输层;其中,在所述量子点发光层、所述电子传输层、所述空穴注入层和所述空穴传输层中的至少一者中的形成有所述可熔融微结构。
其中,当所述电子传输层中形成所述可熔融微结构时,在所述量子点发光层和所述阴极之间形成所述电子传输层和位于所述电子传输层中的可熔融微结构的步骤,包括:
其中;将电子传输材料分散到乙醇溶液中,得到第二溶液;取一定量的所述第一溶液和一定量的所述第二溶液,得到第三溶液;在所述量子点发光层上形成所述第三溶液,并进行退火,形成所述电子传输层和位于所述电子传输层中的所述可熔融微结构。
其中,所述可熔融微结构材料为聚苯乙烯,所述电子传输材料为氧化锌;所述将可熔融微结构材料分散到乙醇溶液中,形成第一溶液;将电子传输材料分散到乙醇溶液中,得到第二溶液;取一定量的第一溶液和一定量的第二溶液,得到第三溶液的步骤包括:将粒径尺寸为50nm的聚苯乙烯纳米微结构超声分散到乙醇中得到第一溶液,所述第一溶液中的聚苯乙烯纳米微结构的浓度为5mg/mL;将氧化锌纳米粒子超声分散到乙醇溶液中得到第二溶液,所述第二溶液中的氧化锌纳米粒子浓度为25mg/mL;取1mL第一溶液和4mL第二溶液得到第三溶液。
其中,当所述量子点发光层形成所述可熔融微结构时,在所述电子传输层和所述空穴传输层之间形成所述量子点发光层和位于所述量子点发光层中的可熔融微结构的步骤,包括:将可熔融微结构材料分散到辛烷溶液中,形成第四溶液;将量子点发光材料分散到辛烷溶液中,得到第五溶液,取一定量的第四溶液和一定量的第五溶液,得到第六溶液;在所述空穴传输层上形成所述第六溶液,并进行退火,形成所述量子点发光层和位于所述量子点发光层中的所述可熔融微结构。
其中,所述可熔融微结构材料为聚甲基丙烯酸甲酯,所述量子点发光材料为红色量子点;所述将可熔融微结构材料分散到辛烷溶液中,形成第四溶液,将量子点发光材料分散到辛烷溶液中,得到第五溶液,取一定量的第四溶液和一定量的第五溶液,得到第六溶液的步骤包括:将粒径尺寸为20nm的聚甲基丙烯酸甲酯纳米微结构超声分散到辛烷中得到第四溶液,所述第四溶液的聚甲基丙烯酸甲酯纳米微结构的浓度为1㎎/ml;将红色量子点纳米粒子超声分散到辛烷溶液中得到第五溶液,所述第五溶液中的红色量子点纳米粒子浓度为15㎎/ml;取1ml第四溶液和4ml第五溶液得到第六溶液。
第三方面,公开实施例提供了一种显示装置,包括上述量子点发光二极管。
附图说明
图1为一种示例性量子点发光二极管的结构示意图;
图2为本公开实施例的一种量子点发光二极管的结构示意图;
图3为本公开实施例的另一种量子点发光二极管的结构示意图;
图4为本公开实施例的再一种量子点发光二极管的结构示意图;
图5为本公开实施例的一种量子点发光二极管的制备方法的流程图;
图6为本公开实施例的另一种量子点发光二极管的制备方法的流程图;
图7为本公开实施例的再一种量子点发光二极管的制备方法的流程图。
其中附图标记为:1、阳极;2、功能层;201、电子传输层;202、量子点发光层;203、空穴传输层;204、空穴注入层;3、阴极;0、可熔融微结构。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
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。同样,“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“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。
发光器件的基本结构包括:阳极、阴极,以及在阳极和阴极之间的发光层。在外加电压作用下,电子和空穴分别从阴极方向和阳极方向注入,然后迁移并在发光层中相遇复合产生激子,激子的能量以光的形式衰减,即辐射出光。当发光器件为量子点发光二极管时,发光层为量子点发光层;量子点发光层顾名思义其材料为量子点。
最简单的量子点发光二极管是由阳极、阴极及夹在两电极之间的量子点发光层的单层器件。单层器件结构简单,但由于有机发光层材料一般具有单载流子传输特性,即对空穴和电子的传输特性不同的,所以很容易导致载流子注入不平衡,器件的发光效率较低。在实际的器件结构设计中,为了获得更佳的器件性能,常常会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,例如,图1为一种示例性量子点发光二极管的结构示意图,功能层2由阳极3、空穴注入层204、空穴传输层203、量子点发光层202、电子传输层201、阴极1构成;引入空穴注入层204可降低空穴的注入难度从而降低器件启亮电压。此外,还可以引入电子阻挡层和空穴阻挡层用于阻挡正负载流子中过量的一方,使其不能到达电极形成漏电流,从而提高器件的电流效率等。
在实际应用中,由于量子点是一种无机半导体纳米晶,因此无法通过蒸镀的方式进行沉积,故功能层2主要通过溶液制程进行加工,例如旋涂、喷墨打印、刮涂等溶液加工方式。但是由于溶液制程自身特点,在成膜过程中容易产生缺陷点,例如微小气泡、沾染杂质,这些缺陷点在量子点发光二极管点亮、工作过程中会引发局部漏电,持续发热,温度不断升高,导致漏电点周围功能层2高温分解、使失效区域不断扩大,降低器件使用寿命。
基于上述问题,下面结合附图,对公开实施例提供的量子点发光二极管及其制备方法、显示装置的具体实施方式进行详细说明。
第一方面,图2为本公开实施例的一种量子点发光二极管的结构示意图;
图3为本公开实施例的另一种量子点发光二极管的结构示意图;图4为本公开实施例的再一种量子点发光二极管的结构示意图;结合图2-4所示,本公开实施例提供了一种量子点发光二极管,包括相对设置的阴极11和阳极33以及设置在阴极11和阳极33之间的功能层2,例如:功能层2可以包括但不限于依次层叠设置在阳极33上的空穴注入层204、空穴传输层203、量子点发光层202、电子传输层201。特别的是,在本公开实施例中的量子点发光二极管的功能层2中的至少一层结构中设置有可熔融微结构0。该可熔融微结构0可以在量子点发光二极管工作过程中,因过热导致功能层出现漏电点时,可在漏电点位置处发生熔融,从而将漏电点封堵。
由于在本公开实施例的量子点发光二极管的功能层2中设置有可熔融微结构0,且可熔融微结构0能够在量子点二极管出现漏电点时熔融,修复漏电点,因此可以有助于延长量子点发光二极管的使用寿命。
在一些示例中,在空穴注入层204、空穴传输层203、量子点发光层202、电子传输层201中的至少一层中设置有可熔融微结构0。例如:在空穴注入层204、空穴传输层203、量子点发光层202、电子传输层201中任意一层、两层或多层中设置。以下给出三种示例,但本公开实施例并不局限于这三种情况。
第一种示例:如图2所示,在量子点发光二极管的电子传输层201中设置有可熔融微结构0。当功能层2中任一或多个层出现漏电问题时,可熔融微结构0熔化并填充漏电点,防止漏电点扩大,消除漏电现象,延长器件的寿命。
第二种示例:如图3所示,在量子点发光二极管的量子点发光层202中设置有可熔融微结构0。当功能层2出现局部漏电问题时,可熔融微结构0熔化并填充漏电点,防止漏电点扩大,消除漏电现象,延长器件的寿命。
第三种示例:如图4所示,在量子点发光二极管的电子传输层201和量子点发光层202设置有可熔融微结构0。由于电子传输层201和量子点发光层202都设置有可熔融微结构0,其对漏电点的修复效果相较于单层设置可熔融微结构0效果更好。
虽然本公开实施例仅公开了量子点发光二极管在电子传输层201、量子点发光层202以及电子传输层201和量子点发光层202中设置有可熔融微结构0的示例;但可熔融微结构0的设置方式并不限于上述示例,本公开实施例的上述功能层2内部任意一层或多层均可以设置有可熔融微结构0,无论可熔融微结构0设置在哪个位置,都不会影响其在功能层2发生局部漏电时对漏电点的修复效果。
在一些示例中,可熔融微结构0的材料包含但不限于聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺等具有绝缘特性的聚合物。之所以选用上述材料,是因为上述聚合物都具有良好的透光性,不会使熔融微结构设置位置的透光率受到较大影响,较高的稳定性,优良的绝缘性,能够在量子点发光二极管出现漏电点时迅速吸热熔融,充分封堵漏电点。
需要说明的是,可熔融微结构0设置在不同的功能层2种其材料不同。由于各功能层2的形成时的退火温度不同,因此,当在某一功能层2中形成可熔融微结构0时,该可熔融微结构0应选用熔点高于该功能层2的退火温度的材料,以避免在形成功能层2时可熔融微结构0融化。例如:当可熔融微结构0设置在电子传输层201时,由于电子传输层201退火温度为80℃,故可熔融微结构0的材料选用熔点为100℃的聚苯乙烯。
在一些示例中,本公开实施例中的可熔融微结构0包括但不限于球形结构,该可熔融微结构0的尺寸包含10nm至1000nm,由于可熔融微结构0的尺寸极小,即使在功能层2中任意层设置可熔融微结构0都不会影响该层的功能。
在一些示例中,可熔融微结构0在功能层2的掺杂浓度为0.1%~10%。选用上述可熔融微结构0的范围,能够使可熔融微结构0在功能层2任一或多个层中分布更均匀,使可熔融微结构0对整个功能层2具有良好的修复效果覆盖,
在一些示例中,空穴注入层204的材料为无机材料,例如钼氧化物、钒氧化物、钨氧化物或镍氧化物等。选用无机材料制备的空穴注入层204具有较好的抗水氧渗透性能、并且无机材料晶体结构稳定,可以通过高温工艺去除残留杂质,因此利用无机材料形成的空穴注入层204能够提高量子点发光二极管器件的整体效率和稳定性。
在一些示例中,空穴传输层203的材料为钼氧化物、钒氧化物、钨氧化物或镍氧化物等无机材料。采用无机材料制备的空穴传输层203具有较好的抗水氧渗透性能、并且无机材料晶体结构稳定,可以通过高温工艺去除残留杂质,因此利用无机材料形成的空穴传输层203能够提高量子点发光二极管器件的整体效率及稳定性。
在一些示例中,空穴传输层203具有孔隙,在具有孔隙的空穴传输层203上形成量子点发光层202时,量子点发光层202的材料例如可以首先填充到空穴传输层203的孔隙中,然后再形成一层致密的量子点发光层202,从而量子点发光材料可以与空穴传输层203充分接触,增大空穴传输层203与量子点发光层202的接触面积,因此可以增加量子点发光层202中空穴的注入量,使得量子点发光层202中的载流子(例如电子和空穴)的数量更加平衡。
在一些示例中,量子点发光层202的材料包括但不限于硅量子点材料、锗量子点材料、硫化镉量子点材料、硒化镉量子点材料、碲化镉量子点材料、硒化锌量子点材料、硫化铅量子点材料、硒化铅量子点材料、磷化铟量子点材料或砷化铟量子点材料等各种量子点材料。
在一些示例中,阴极1、阳极3为透明的导电材料,有利于在具有良好导电性能的同时保证出光亮度。上述电极材料包括但不限于氟掺氧化锡(FTO)、铟锌氧化物(IZO)、铝掺氧化锌(AZO)、锑掺氧化锌(ATO)、镓掺氧化锌、镉掺氧化锌、铜铟氧化物(ICO)、氧化锡(SnO2)、氧化锆(ZrO2)、铝(Al)、钙(Ca)、钡(Ba)、银(Ag)中的一种或多种。
由于在本公开实施例提供的量子点发光二极管的空穴注入层204、空穴传输层203、量子点发光层202、电子传输层201中任一层种设置可熔融微结构0,该可熔融微结构0能够在量子点二极管出现漏电点时熔融,修复漏电点,因此可以有助于延长量子点发光二极管的使用寿命。
第二方面,本公开实施例提供了一种量子点发光二极管的制备方法,该方法可用于制备上述的任一量子点发光二极管。以正置结构QLED器件为例,该制备方法具体可以包括:形成阳极3、阴极1,以及位于阳极3和阴极1之间的功能层2;形成功能层2的步骤至少包括形成量子点发光层202;例如:形成功能层2的步骤包括:在阴极1与量子点发光层202之间形成电子传输层201;在电子点发光层与阳极3之间形成空穴注入层204;在空穴注入层204与量子点发光层202之间形成空穴传输层203。特别的是,本公开实施例的量子点发光二极管的制备方法还可以包括:在功能层2中的至少一层形成可熔融微结构0。该可熔融微结构0可以在量子点发光二极管发光,且出现漏电点时,并在漏电点位置的高温作用下熔融,将漏电点封堵。
由于本公开实施例的量子点发光二极管的制备方法中,在功能层的任一层或多层中形成熔融微结构0,由于该可熔融微结构0粒径尺寸较小,且化学稳定性强,因此在功能层2的任一或任意多个层形成可熔融微结构0都不影响功能层2自身材料特性。此外,可熔融微结构0能够在量子点二极管出现漏电点时熔融,修复漏电点,因此可以有助于延长量子点发光二极管的使用寿命。
在一些示例中,本公开实施例公开了在电子传输层201中形成可熔融微结构0的步骤,包括:将可熔融微结构0材料分散到乙醇溶液中,形成第一溶液;将电子传输材料分散到乙醇溶液中,得到第二溶液;取一定量的第一溶液和一定量的第二溶液,得到第三溶液;在量子点发光层202上形成第三溶液,并进行退火,形成电子传输层201和位于电子传输层201中的可熔融微结构0。采用这种制备方法能够使可熔融微结构0在电子传输层201中均匀分布,且制备工序简单,成本低。
在一些示例中,可熔融微结构0材料为聚苯乙烯,电子传输材料为氧化锌;将可熔融微结构0材料分散到乙醇溶液中,形成第一溶液;将电子传输材料分散到乙醇溶液中,得到第二溶液;取一定量的第一溶液和一定量的第二溶液,得到第三溶液的步骤包括:将粒径尺寸为50nm的聚苯乙烯纳米微结构超声分散到乙醇中得到第一溶液,第一溶液中的聚苯乙烯纳米微结构的浓度为5mg/mL;将氧化锌纳米粒子超声分散到乙醇溶液中得到第二溶液,第二溶液中的氧化锌纳米粒子浓度为25mg/mL;取1mL第一溶液和4mL第二溶液混合得到第三溶液。将第三溶液中包含的可熔融微结构0与氧化锌纳米粒子(电子传输材料)充分混合,从而制备得到含有可熔融微结构0且其均匀分布的电子传输层201。
在一些示例中,在制备量子点发光层202的量子点发光材料可以选用蓝色量子点、红色量子点、绿色量子点作为量子点发光材料,选用不同量子点发光材料并不影响可熔融微结构0在功能层2发生局部漏电时对漏电点的修复效果。
在一个示例中,以量子点发光层202选用红色量子点为例,制备电子传输层201中设置有可熔融微结构0的量子点发光二极管的方法。如图5所示,该量子点发光二极管的制备方法,具体以包括以下步骤。
S101:形成阳极3。
在一些示例中,步骤S101具体可以包括:分别用乙醇和去离子水,超声清洗ITO(氧化铟锡,Indium tin oxide)玻璃基片各15分钟后烘干,再用紫外灯照射处理ITO玻璃基片10分钟,制备得到阳极33,紫外灯照射处理后,阳极3表面功函数高,阳极33表面化学稳定性良好。
S102:在阳极33上形成空穴注入层204。
在一些示例中,步骤S101具体可以包括:在阳极33上旋涂沉积PEDOT:PSS(导电聚合物水溶液),在120℃环境下退火15分钟,得到平坦的空穴注入层204。
S103:在空穴注入层204背离阳极33一侧形成空穴传输层203。
在一些示例中,步骤S103具体可以包括:在空穴注入层204背离阳极33一侧旋涂TFB(氯苯)溶液,在120℃环境下退火处理15分钟,得到空穴传输层203。
S104:在空穴传输层203背离空穴注入层204一侧形成量子点发光层202。
在一些示例中,步骤S104具体可以包括:在空穴传输层203背离空穴注入层204一侧旋涂沉积红色量子点辛烷溶液,在100℃环境下退火处理15分钟,得到平坦的量子点发光层202。
S105:制备含可熔融微结构0和电子传输层201材料的第三溶液。
在一些示例中,步骤S105具体可以包括:将粒径尺寸为50nm的聚苯乙烯纳米微结构超声分散到乙醇中,配制成浓度为5㎎/ml聚苯乙烯纳米微结构分散液(第一溶液),取1ml制备好的聚苯乙烯纳米微结构分散液(第二溶液)加入4ml浓度为25㎎/ml的氧化锌纳米粒子乙醇溶液中,超声均匀混合后,制备得到含有可熔融微结构0与电子传输材料的第三溶液,可熔融微结构0的熔点为100℃。此种制备方法能够使电子传输层201中均匀分布有可熔融微结构0,且制备过程简单易操作。
S106:在量子点发光层202背离空穴传输层203一侧形成含可熔融微结构0的电子传输层201。
在一些示例中,步骤S106具体可以包括:在量子点发光层202背离空穴传输层203一侧旋涂含有可熔融微结构0与电子传输材料的第三溶液,在80℃环境下退火处理15分钟,得到含有可熔融微结构0的电子传输层201。
S107:在电子传输层201背离量子点发光层202一侧形成阴极1。
在一些示例中,步骤S107具体可以包括:在电子传输层201背离量子点发光层202一侧通过真空蒸镀得到阴极1。用玻璃盖板进行封装后,完成量子点发光二极管的制备。
以上述方法制备的量子点发光二极管,当功能层2出现漏电问题时,可熔融微结构0融化并填充漏电点,防止漏电点扩大,消除漏电现象,延长器件的寿命。
在一些示例中,本公开实施例公开了在量子点发光层202中形成可熔融微结构0的步骤,包括将可熔融微结构0材料分散到辛烷溶液中,形成第四溶液;将量子点发光材料分散到辛烷溶液中,得到第五溶液,取一定量的第四溶液和一定量的第五溶液,得到第六溶液;在空穴传输层203上形成第六溶液,并进行退火,形成量子点发光层202和位于量子点发光层202中的可熔融微结构0。采用这种这备方法能够使可熔融微结构0在量子点发光层202中均匀分布,可熔融微结构0不影响量子点发光层202正常发光,且制备工序简单,成本低。
在一些示例中,可熔融微结构0材料为聚甲基丙烯酸甲酯,量子点发光材料为红色量子点;将可熔融微结构0材料分散到辛烷溶液中,形成第四溶液,将量子点发光材料分散到辛烷溶液中,得到第五溶液,取一定量的第四溶液和一定量的第五溶液,得到第六溶液的步骤包括:将粒径尺寸为20nm的聚甲基丙烯酸甲酯纳米微球超声分散到辛烷中得到第四溶液,第四溶液的聚甲基丙烯酸甲酯纳米微球的浓度为1㎎/ml;将红色量子点纳米粒子超声分散到辛烷溶液中得到第五溶液,第五溶液中的红色量子点纳米粒子浓度为15㎎/ml;取1ml第四溶液和4ml第五溶液得到第六溶液。这样制备得到的第六溶液中可熔融微结构0与量子点发光材料充分混合,利用第六溶液能够制备得到可熔融微结构0均匀分布的量子点发光层202。
在一个示例中,本公开实施例公开了以量子点发光层202选用红色量子点为例,制备量子点发光层202中设置有可熔融微结构0的量子点发光二极管的方法。如图6所示,该量子点发光二极管的制备方法,具体以包括以下步骤。
S201:在阳极3上形成空穴注入层204。
在一些示例中,步骤S201具体可以包括:分别用乙醇和去离子水,超声清洗ITO(氧化铟锡,Indium tin oxide)玻璃基片各15分钟后烘干,再用紫外灯照射处理ITO玻璃基片10分钟,制备得到阳极3,紫外灯照射处理后,阳极3表面功函数高,阳极3表面化学稳定性良好。
S202:在阳极3上形成空穴注入层204。
在一些示例中,步骤S202具体可以包括:在阳极3上旋涂沉积PEDOT:PSS(导电聚合物水溶液),在120℃环境下退火15分钟,得到平坦的空穴注入层204;
S203:在空穴注入层204背离阳极3一侧形成空穴传输层203。
在一些示例中,步骤S203具体可以包括:在空穴注入层204背离阳极3一侧旋涂TFB(氯苯)溶液,在120℃环境下退火处理15分钟,得到空穴传输层203。
S204:制备含有可熔融微结构0与量子点发光材料的第六溶液。
在一些示例中,步骤S204具体可以包括:将粒径尺寸为20nm的聚甲基丙烯酸甲酯纳米微结构超声分散到辛烷中,配制成浓度为1㎎/ml的聚甲基丙烯酸甲酯纳米微结构分散液(第四溶液),取1ml制备好的聚甲基丙烯酸甲酯纳米微结构分散液加入4ml浓度为15㎎/ml的红色量子点辛烷溶液(第五溶液)中,超声均匀混合后,制备得到含有可熔融微结构0与量子点发光材料的第六溶液。此种制备方法能够使量子点发光层202中间均匀分布有可熔融微结构0,且不影响量子点发光层202正常发光。
S205:在空穴传输层203背离空穴注入层204一侧形成含可熔融结构的量子点发光层202。
在一些示例中,步骤S205具体可以包括:在空穴传输层203背离空穴注入层204一侧旋涂沉积含有可熔融微结构0与量子点发光材料的第六溶液,在100℃环境下退火处理15分钟,得到设置有可熔融微结构0的量子点发光层202。
S206:在量子点发光层202背离空穴传输层203一侧形成电子传输层201。
在一些示例中,步骤S206具体可以包括:在量子点发光层202背离空穴传输层203一侧旋涂氧化锌纳米粒子乙醇溶液,在80℃环境下退火处理15分钟,得到电子传输层201。
S207:在电子传输层201背离量子点发光层202一侧形成阴极1。
在一些示例中,步骤S207具体可以包括:在电子传输层201背离量子点发光层202一侧通过真空蒸镀得到阴极1。用玻璃盖板进行封装后,完成量子点发光二极管的制备。
以上述方法制备的量子点发光二极管,当功能层2出现漏电问题时,可熔融微结构0融化并填充漏电点,防止漏电点扩大,消除漏电现象,延长器件的寿命。
在一个示例中,本公开实施例公开了以量子点发光层202选用红色量子点为例,制备量子点发光层202和电子传输层201中设置有可熔融微结构0的量子点发光二极管的方法。如图7所示,该量子点发光二极管的制备方法,具体以包括以下步骤。
S301:形成阳极3。
在一些示例中,步骤S301具体可以包括:分别用乙醇和去离子水,超声清洗ITO(氧化铟锡,Indium tin oxide)玻璃基片各15分钟后烘干,再用紫外灯照射处理ITO玻璃基片10分钟,制备得到阳极3,紫外灯照射处理后,阳极3表面功函数高,阳极3表面化学稳定性良好。
S302:在阳极3上形成空穴注入层204。
在一些示例中,步骤S302具体可以包括:在阳极3上旋涂沉积PEDOT:PSS(导电聚合物水溶液),在120℃环境下退火15分钟,得到平坦的空穴注入层204。
S303:在空穴注入层204背离阳极3一侧形成空穴传输层203。
在一些示例中,步骤S303具体可以包括:在空穴注入层204背离阳极3一侧旋涂TFB(氯苯)溶液,在120℃环境下退火处理15分钟,得到空穴传输层203。
S304:制备含有可熔融微结构0与量子点发光材料的第六溶液。
在一些示例中,步骤S304具体可以包括:将粒径尺寸为20nm的聚甲基丙烯酸甲酯纳米微结构超声分散到辛烷中,配制成浓度为1㎎/ml的聚甲基丙烯酸甲酯纳米微结构分散液(第四溶液),取1ml制备好的聚甲基丙烯酸甲酯纳米微结构分散液加入4ml浓度为15㎎/ml的红色量子点辛烷溶液(第五溶液)中,超声均匀混合后,制备得到含有可熔融微结构0与量子点发光材料的第六溶液。此种制备方法能够使量子点发光层202中间均匀分布有可熔融微结构0,且不影响量子点发光层202正常发光。
S305:在空穴传输层203背离空穴注入层204一侧形成含可熔融结构的量子点发光层202。
在一些示例中,步骤S305具体可以包括:在空穴传输层203背离空穴注入层204一侧旋涂沉积含有可熔融微结构0与量子点发光材料的第六溶液,在100℃环境下退火处理15分钟,得到设置有可熔融微结构0的量子点发光层202。
S306:制备含可熔融微结构0和电子传输层201材料的第三溶液。
在一些示例中,步骤S306具体可以包括:将粒径尺寸为50nm的聚苯乙烯纳米微结构超声分散到乙醇中,配制成浓度为5㎎/ml聚苯乙烯纳米微结构分散液(第一溶液),取1ml制备好的聚苯乙烯纳米微结构分散液(第二溶液)加入4ml浓度为25㎎/ml的氧化锌纳米粒子乙醇溶液中,超声均匀混合后,制备得到含有可熔融微结构0与电子传输材料的第三溶液,可熔融微结构0的熔点为100℃。此种制备方法能够使电子传输层201中均匀分布有可熔融微结构0,且制备过程简单易操作。
S307:在量子点发光层202背离空穴传输层203一侧形成含可熔融微结构0的电子传输层201。
在一些示例中,步骤S307具体可以包括:在量子点发光层202背离空穴传输层203一侧旋涂含有可熔融微结构0与电子传输材料的第三溶液,在80℃环境下退火处理15分钟,得到含有可熔融微结构0的电子传输层201。
S308:在电子传输层201背离量子点发光层202一侧形成阴极1。
在一些示例中,步骤S308具体可以包括:在电子传输层201背离量子点发光层202一侧通过真空蒸镀得到阴极1。用玻璃盖板进行封装后,完成量子点发光二极管的制备。
以上述方法制备的量子点发光二极管,由于电子传输层201和量子点发光层202都设置有可熔融微结构0,其对漏电点的修复效果相较于单层设置可熔融微结构0效果更好。
虽然本公开实施例仅公开了制备量子点发光二极管在电子传输层201、量子点发光层202以及电子传输层201和量子点发光层202中含有可熔融微结构0的示例;但在功能层2中设置有可熔融结构的量子点发光二极管的制备方法并不限于上述示例,由于可熔融微结构0粒径尺寸较小,化学稳定性强。本公开实施例的功能层2内部任意一层或多层的制备过程中均可添加可熔融微结构0且不影响功能层2自身材料特性。此外,由于可熔融微结构0能够在量子点二极管出现漏电点时熔融,修复漏电点,故无论可熔融微结构0设置在哪个位置,都不会影响其在功能层2发生局部漏电时对漏电点的修复效果。
在一些示例中,量子点发光二极管的阳极3还可以选用以下制备方法:将ITO玻璃基片放入被洗涤剂润湿的无尘布中反复擦拭;随后,用氮气枪清除擦拭过后ITO玻璃基片表面残留的大颗粒灰尘,之后放入装有洗涤剂的染色缸中在80℃环境下超声处理20分钟;然后,将其依次放入去离子水、丙酮、异丙醇中常温超声处理15分钟;将超声处理过的ITO玻璃基片用氮气枪吹干放入臭氧气体中处理15分钟。臭氧处理不仅能清洗ITO玻璃基片表面,而且还能提高ITO玻璃基片表面功函数。这种制备方法能够使阳极3具有较高表面功函数,且瑕疵较少。
第三方面,本公开实施例提供了一种显示装置,其包括上述的任意一种量子点发光二极管,故本实施例的显示装置的具有很好的发光效率和使用寿命。该显示装置可以为:电子纸、QLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种量子点发光二极管,其包括阳极、阴极,以及夹设在所述阳极和所述阴极之间的功能层;所述功能层至少包括量子点发光层;其特征在于,还包括形成在所述功能层中的可熔融微结构;所述可熔融微结构用于在所述量子点发光二极管工作中,所述功能层中产生漏电点时熔融,并对所述漏电点进行填充修复。
2.根据权利要求2所述量子点发光二极管,其特征在于,所述功能层还包括电子传输层、空穴注入层、空穴传输层;所述电子传输层位于所述阴极与所述量子点发光层之间;所述空穴注入层位于所述空穴传输层与所述阳极之间;所述空穴传输层位于所述空穴注入层与所述量子点发光层之间;其中,
在所述量子点发光层、所述电子传输层、所述空穴注入层和所述空穴传输层中的至少一者中设置有所述可熔融微结构。
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,所述可熔融微结构在所述功能层中的掺杂浓度为0.1%~10%。
4.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,所述可熔融微结构尺寸为10nm~1000nm。
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,所述熔融微结构的材料包括聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺中的任意一种。
6.一种量子点发光二极管的制备方法,包括形成阳极、阴极,以及位于阳极和阴极之间的功能层;所述形成功能层的步骤至少包括形成量子点发光层;其特征在于,所述方法还包括:
在所述功能层中形成可熔融微结构;所述可熔融微结构用于在所述量子点发光二极管工作中,所述功能层中产生漏电点时熔融,并对所述漏电点进行填充修复。
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,形成所述功能层的方法,还包括:
在所述阴极与所述量子点发光层之间形成电子传输层;在所述量子点发光层与所述阳极之间形成空穴注入层;在所述空穴注入层与所述量子点发光层之间形成空穴传输层;其中,
在所述量子点发光层、所述电子传输层、所述空穴注入层和所述空穴传输层中的至少一者中的形成有所述可熔融微结构。
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,当所述电子传输层中形成所述可熔融微结构时,在所述量子点发光层和所述阴极之间形成所述电子传输层和位于所述电子传输层中的可熔融微结构的步骤,包括:
将所述可熔融微结构材料分散到乙醇溶液中,形成第一溶液;将所述电子传输材料分散到乙醇溶液中,得到第二溶液;取一定量的所述第一溶液和一定量的所述第二溶液,得到第三溶液;
在所述量子点发光层上形成所述第三溶液,并进行退火,形成所述电子传输层和位于所述电子传输层中的所述可熔融微结构。
9.根据权利要求8所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,所述可熔融微结构材料为聚苯乙烯,所述电子传输材料为氧化锌;所述将可熔融微结构材料分散到乙醇溶液中,形成第一溶液;将所述电子传输材料分散到乙醇溶液中,得到第二溶液;取一定量的所述第一溶液和一定量的所述第二溶液,得到第三溶液的步骤包括:
将粒径尺寸为50nm的聚苯乙烯纳米微结构超声分散到乙醇中得到所述第一溶液,所述第一溶液中的聚苯乙烯纳米微结构的浓度为5mg/mL;将氧化锌纳米粒子超声分散到乙醇溶液中得到所述第二溶液,所述第二溶液中的氧化锌纳米粒子浓度为25mg/mL;取1mL所述第一溶液和4mL所述第二溶液混合得到所述第三溶液。
10.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,当所述量子点发光层形成所述可熔融微结构时,在所述电子传输层和所述空穴传输层之间形成所述量子点发光层和位于所述量子点发光层中的可熔融微结构的步骤,包括:
将所述可熔融微结构材料分散到辛烷溶液中,形成第四溶液;将所述量子点发光材料分散到辛烷溶液中,得到第五溶液,取一定量的所述第四溶液和一定量的所述第五溶液,得到第六溶液;
在所述空穴传输层上形成所述第六溶液,并进行退火,形成所述量子点发光层和位于所述量子点发光层中的所述可熔融微结构。
11.根据权利要求10所述的量子点发光二极管的制备方法,其特征在于,所述可熔融微结构材料为聚甲基丙烯酸甲酯,所述量子点发光材料为红色量子点;所述将可熔融微结构材料分散到辛烷溶液中,形成所述第四溶液,将所述量子点发光材料分散到辛烷溶液中,得到第五溶液,取一定量的所述第四溶液和一定量的所述第五溶液,得到第六溶液的步骤包括:
将粒径尺寸为20nm的聚甲基丙烯酸甲酯纳米微结构超声分散到辛烷中得到第四溶液,所述第四溶液的聚甲基丙烯酸甲酯纳米微结构的浓度为1㎎/ml;将红色量子点纳米粒子超声分散到辛烷溶液中得到第五溶液,所述第五溶液中的红色量子点纳米粒子浓度为15㎎/ml;取1ml第四溶液和4ml第五溶液得到第六溶液。
12.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求1至5中任一项所述的量子点发光二极管。
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