CN113851593A - Qled器件及其制备方法 - Google Patents
Qled器件及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113851593A CN113851593A CN202111133433.0A CN202111133433A CN113851593A CN 113851593 A CN113851593 A CN 113851593A CN 202111133433 A CN202111133433 A CN 202111133433A CN 113851593 A CN113851593 A CN 113851593A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rubidium
- nickel oxide
- pedot
- pss
- film
- 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
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 229910000480 nickel oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 58
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N oxonickel Chemical compound [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 46
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims abstract description 21
- -1 Poly ethylene terephthalate Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 70
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 43
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 21
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 20
- 229910052701 rubidium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N rubidium atom Chemical compound [Rb] IGLNJRXAVVLDKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 13
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 12
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims description 10
- HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N diethylamine Chemical compound CCNCC HPNMFZURTQLUMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229940078487 nickel acetate tetrahydrate Drugs 0.000 claims description 8
- OINIXPNQKAZCRL-UHFFFAOYSA-L nickel(2+);diacetate;tetrahydrate Chemical compound O.O.O.O.[Ni+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O OINIXPNQKAZCRL-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 7
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 claims description 6
- FOGKDYADEBOSPL-UHFFFAOYSA-M rubidium(1+);acetate Chemical compound [Rb+].CC([O-])=O FOGKDYADEBOSPL-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 claims description 5
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims 8
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 14
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract description 4
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 abstract 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 abstract 2
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 45
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- DYAOREPNYXXCOA-UHFFFAOYSA-N 2-sulfanylundecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCC(S)C(O)=O DYAOREPNYXXCOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-N 3-mercaptopropanoic acid Chemical compound OC(=O)CCS DKIDEFUBRARXTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- LLLVZDVNHNWSDS-UHFFFAOYSA-N 4-methylidene-3,5-dioxabicyclo[5.2.2]undeca-1(9),7,10-triene-2,6-dione Chemical compound C1(C2=CC=C(C(=O)OC(=C)O1)C=C2)=O LLLVZDVNHNWSDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZMBHCYHQLYEYDV-UHFFFAOYSA-N trioctylphosphine oxide Chemical compound CCCCCCCCP(=O)(CCCCCCCC)CCCCCCCC ZMBHCYHQLYEYDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=CSC=C21 GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 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
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101000837344 Homo sapiens T-cell leukemia translocation-altered gene protein Proteins 0.000 description 1
- 241000080590 Niso Species 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102100028692 T-cell leukemia translocation-altered gene protein Human genes 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052927 chalcanthite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021480 group 4 element Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229960002796 polystyrene sulfonate Drugs 0.000 description 1
- 239000011970 polystyrene sulfonate Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010129 solution processing Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/17—Carrier injection layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
- H10K50/115—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising active inorganic nanostructures, e.g. luminescent quantum dots
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
一种QLED器件及其制备方法，属于QLED器件领域。QLED器件包括：依次层叠布置的基板、阳极以及复合空穴注入层，复合空穴注入层包括交替叠设的铷掺杂氧化镍薄膜以及PEDOT:PSS薄膜，复合空穴注入层具有与阳极连接的第一表面、以及远离阳极的第二表面，第一表面所在的层为铷掺杂氧化镍薄膜，第二表面所在的层为PEDOT:PSS薄膜。采用上述复合空穴注入层可避免PEDOT:PSS腐蚀阳极，保持复合空穴注入层和ITO玻璃基板界面接触的稳定性，且因复合空穴注入层与量子点发光层的能级更为适配，可增大空穴提取及注入效率，从而平衡载流子，改善器件性能，最终延长QLED器件使用寿命。
Description
技术领域
本申请涉及QLED器件领域，具体而言，涉及一种QLED器件及其制备方法。
背景技术
QLED是由量子点(QD)发光层、载流子传输层和电极层组成的三明治结构，其原理为电致发光，即电子和空穴从器件两侧电极注入，跨越多个界面之后到达QD发光层之后辐射复合。器件的稳定性和工作寿命仍然是QLEDs商业化应用面临的关键问题。
PEDOT:PSS(聚3，4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐)是目前广泛使用的有空穴注入层材料，具有可溶液加工等突出优点，实际使用过程中发现采用PEDOT:PSS的QLED器件大多都存在空穴层和电子的注入和输送效率不同导致载流子不平衡，使用寿命短的现象。因此常用的方式为在正装结构(ITO/HIL/HTL/QD/ETL/金属阴极)的QLED的发光层和电子传输层中间插入额外的超薄聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)电子阻挡层来平衡载流子的浓度，达到载流子平衡，提高器件稳定性。
发明内容
本申请提供了一种QLED器件及其制备方法，其能够解决含有PEDOT:PSS材料的QLED器件使用寿命短的问题。
本申请的实施例是这样实现的：
在第一方面，本申请示例提供了一种QLED器件，其包括：依次层叠布置的基板、阳极以及复合空穴注入层。
其中，复合空穴注入层包括交替叠设的铷掺杂氧化镍薄膜以及PEDOT:PSS薄膜，复合空穴注入层具有与阳极连接的第一表面、以及远离阳极的第二表面，第一表面所在的层为铷掺杂氧化镍薄膜，第二表面所在的层为PEDOT:PSS薄膜。
实际使用过程中，申请人发现含有PEDOT:PSS材料的QLED器件使用寿命短的原因不仅在于其载流子不平衡，还在于PEDOT:PSS存在腐蚀电极，无法保持界面接触的稳定性，因此针对上述发现引入铷掺杂氧化镍薄膜(NiO:Rb)使其与PEDOT:PSS交替叠设形成复合空穴注入层，可避免PEDOT:PSS腐蚀阳极，保持复合空穴注入层和ITO玻璃基板界面接触的稳定性，而且因复合空穴注入层与量子点发光层的能级更为适配，可增大空穴提取及注入效率，从而平衡载流子，改善器件性能，最终延长QLED器件使用寿命。
在第二方面，本申请示例提供了一种QLED器件的制备方法，其包括以下步骤：
S1、在阳极远离基板的一面涂覆铷掺杂氧化镍前驱体溶液，在270-310℃退火15-25min以形成铷掺杂氧化镍薄膜；
S2、在铷掺杂氧化镍薄膜涂覆PEDOT:PSS溶液，在120-160℃退火10-20min，以形成PEDOT:PSS薄膜；
当铷掺杂氧化镍薄膜和PEDOT:PSS薄膜的层数分别为两层及以上时，重复步骤S1以及S2，直至完成复合空穴注入层的制备。
采用溶液法掺杂铷，使得Ni3+/Ni2+的比例更高，氧化镍的镍空位增加，减少氧化镍的缺陷，有利于增大空穴提取效率以及导电率，同时与PEDOT:PSS薄膜复合效果佳。
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为本申请提供的QLED器件的结构示意图；
图2为本申请制得的QLED器件的能级结构示意图。
图标：10-QLED器件；11-ITO玻璃基板；12-复合空穴注入层；121-铷掺杂氧化镍薄膜；123-PEDOT:PSS薄膜；13-空穴传输层；14-量子点发光层；15-电子传输层；16-顶电极。
具体实施方式
下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
以下针对本申请实施例的QLED器件及其制备方法进行具体说明：
第一方面，本申请示例提供了一种QLED器件，其包括依次层叠布置的基板、阳极以及复合空穴注入层。
其中，基板的选择没有明确限制，可以采用柔性基板，也可以采用硬质基板，如玻璃基板阳极采用常规的阳极材料制成，包括但不限于ITO。
可选地，阳极为ITO。
其中，复合空穴注入层包括交替叠设的铷掺杂氧化镍薄膜以及PEDOT:PSS薄膜，复合空穴注入层具有与阳极连接的第一表面、以及远离阳极的第二表面，第一表面所在的层为铷掺杂氧化镍薄膜，第二表面所在的层为PEDOT:PSS薄膜。
由于PEDOT:PSS呈强酸性，易与阳极，例如ITO反应，导致金属离子在外加电场中扩散，缩短QLED器件寿命，所以采用铷掺杂氧化镍薄膜作为第一表面接触ITO电极，可有效避免酸性腐蚀，更利于器件稳定，同时采用PEDOT:PSS与空穴传输层连接的方式，可进一步增大空穴提取及注入效率，从而平衡载流子。
可选地，铷掺杂氧化镍薄膜中，以氧化镍为基准，铷的掺杂量为8-12％mol；可选地，铷的掺杂量为9-11％mol，例如以氧化镍为基准，铷的掺杂量为9％mol、9.5％mol、10％mol、10.5％mol或11％mol等，该掺杂范围内，铷掺杂氧化镍薄膜和PEDOT:PSS配合效果佳，可有效提高空穴提取效率，进而平衡载流子，改善器件性能。
其中铷掺杂氧化镍薄膜的层数为至少一层，例如为一层、两层、三层等，PEDOT:PSS薄膜的层数与铷掺杂氧化镍薄膜的层数一一对应。
可选地，铷掺杂氧化镍薄膜以及PEDOT:PSS薄膜的数量均为一层。
可选地，铷掺杂氧化镍薄膜的厚度为27-33nm，例如铷掺杂氧化镍薄膜的厚度为27nm、28nm、29nm、30nm、31nm、32nm或33nm等。
可选地，PEDOT:PSS薄膜的厚度为37-43nm，例如PEDOT:PSS薄膜的厚度为37nm、38nm、39nm、40nm、41nm、42nm或43nm等。
上述厚度范围内的铷掺杂氧化镍薄膜和PEDOT:PSS薄膜互相配合，可提高复合空穴注入层的单位电容。
在一些可选地实施例中，QLED器件还包括设置在第二表面的空穴传输层、量子点发光层、电子传输层以及顶电极。
如图1所示，QLED器件10包括：依次层叠设置的ITO玻璃基板11(基板+ITO阳极)、复合空穴注入层12、空穴传输层13、量子点发光层14、电子传输层15以及顶电极16；其中，复合空穴注入层12的第一表面(第一表面所在的层为铷掺杂氧化镍薄膜121)与ITO玻璃基板11连接，复合空穴注入层12的第二表面(第二表面所在的层为PEDOT:PSS薄膜123)与空穴传输层13连接。
可选地，空穴传输层13的材料包括TFB、PVK、TCTA、TPD、Poly:TPD和CBP中的至少一种。
可选地，量子点发光层14中的量子点包括但不限于II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物或IV族单质中的一种或多种。除此以外，的量子点还可以为掺杂或非掺杂的无机钙钛矿型半导体、和/或有机-无机杂化钙钛矿型半导体。
可选地，电子传输层15材料包括ZnO、TiO2、SnO2、Alq3中的至少一种。
可选地，顶电极16的材料包括但不局限于Al、Ag、Cu、Mo、Au中的一种或多种，还可以为它们的合金。
本申请还提供上述QLED器件的制备方法的制备方法，其包括以下步骤：
S1、在阳极远离基板的一面涂覆铷掺杂氧化镍前驱体溶液，在270-310℃，例如270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃、300℃、305℃或310℃等温度退火15-25min以形成铷掺杂氧化镍薄膜。
其中，铷掺杂氧化镍前驱体溶液由以下方法制得：
将醋酸铷和四水合醋酸镍溶解于有机溶剂中，于室温下搅拌10-14h所得；其中，有机溶剂包括含有二乙胺的乙二醇溶液。通过在270-310℃退火15-25min，可有效去除有机溶剂并形成铷掺杂氧化镍薄膜。其中，醋酸铷和四水合醋酸镍的比例可根据铷的掺杂量的需求进行选择。
可选地，含有二乙胺的乙二醇溶液中，二乙胺的质量百分比为0.8-1.1％，例如0.8％、0.9％、0.95％、0.99％、1％、1.05％或1.1％等。
在阳极远离基板的一面涂覆铷掺杂氧化镍前驱体溶液的方式包括但不局限于旋涂，还可以为印刷法、刮涂法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法等，可选为旋涂法，操作简单可控。
可选地，步骤S1中，涂覆包括：以2000-4000rpm，例如2000rpm、2500rpm、3000rpm、3500rpm或4000rpm等的转速将铷掺杂氧化镍薄膜旋涂于阳极远离基板的一面，以保证旋涂后的涂层的厚度均匀。
S2、在铷掺杂氧化镍薄膜涂覆PEDOT:PSS溶液，在120-160℃退火10-20min，以形成PEDOT:PSS薄膜。
本申请中，PEDOT:PSS溶液的溶剂可以为水，也可以为一些极性有机溶剂中(例如乙醇、甲醇等)，在此不做限定。
在铷掺杂氧化镍薄膜涂覆PEDOT:PSS溶液的方式包括但不局限于旋涂，还可以为印刷法、刮涂法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法等，可选为旋涂法，操作简单可控。
可选地，步骤S2中，涂覆包括：以4000-5000rpm，例如4000rpm、4200rpm、4500rpm、4700rpm或5000rpm等转速将PEDOT:PSS溶液旋涂于铷掺杂氧化镍薄膜，以保证旋涂后的涂层的厚度均匀。
需要说明的是，当铷掺杂氧化镍薄膜以及PEDOT:PSS薄膜的数量均为一层时，在步骤S2完成后即完成复合空穴注入层的制备。
当铷掺杂氧化镍薄膜和PEDOT:PSS薄膜的层数分别为两层及以上时，重复步骤S1以及S2，直至完成目标层数的铷掺杂氧化镍薄膜和PEDOT:PSS薄膜，从而完成复合空穴注入层的制备。
以下结合实施例对本申请的QLED器件及其制备方法作进一步的详细描述。
其中对比例4的Cu掺杂方式为：采用在室温下，取NiSO4·6H2O，CuSO4·5H2O和NaOH在研钵中充分混合研磨，混合物在60℃下油浴加热10h，使用蒸馏水进行洗涤后干燥12h，通过固相反应制备掺杂Cu的Ni(OH)2前驱体，后将其置于马弗炉中用300℃恒温灼烧3h，得到Cu:NiO。
实施例1
一种QLED器件，其结构如图1所示，其由以下制备方法制得：
步骤S1：将ITO玻璃基板在去离水、丙酮和异丙醇中依次进行15min的超声波清洗，在使用紫外-臭氧清洗仪清洗15min；
步骤S2：将0.3g四水合醋酸镍、28mg醋酸铷溶解在含有0.1g二乙胺的10g乙二醇溶液中，在室温下搅拌合成Rb掺杂量为10％mol的Rb:NiO溶液。
在ITO玻璃基板的ITO薄膜上，以3000rpm的转速旋涂NiO:Rb溶液40s，经300℃退火20min，形成厚度为30nm的铷掺杂氧化镍薄膜；然后以5000rpm转速旋涂PEDOT:PSS水溶液40s，空气中以150℃退火15min，形成厚度为40nm的PEDOT:PSS薄膜，铷掺杂氧化镍薄膜和PEDOT:PSS薄膜共同形成复合空穴注入层。
步骤S3：在空穴注入层上，以2000rpm转速旋涂TFB溶液30s，经150℃退火30min作为空穴传输层。
步骤S4：将100mg四甲基氢氧化铵无水合物TMAH)、50μl巯基丙酸(MPA)和20mg巯基十一酸(MUA)在1ml正辛烷中充分混合15min后，在正辛烷下方形成无色透明水层；将两相溶液剧烈摇晃使其充分混合，静置1h。将上层含有MPA(MUA)的有机相溶液转移到试管中，加入原配体为三辛基氧化膦(TOPO)和油酸的CdSe/CdS/ZnS量子点溶液，搅拌1h，最终在试管中加入1ml的DMSO溶液，在DMSO中实现量子点的MPA(MUA)配体交换，获得浓度为20mg/ml的量子点溶液。
在空穴传输层上，以2000rpm的转速旋涂上述量子点溶液30s，退火获得量子点发光层。
步骤S5：在量子点发光层上，以3000rpm的转速旋涂浓度为30mg/ml的ZnO丁醇悬浮液30s，随后80℃退火30min，获得电子传输层。
步骤S6：在电子传输层上沉积100nm厚的银作为阴极，阴极对可见光的反射率不低于98％。
步骤S7：在氮气气氛的手套箱中用紫外线固化树脂将器件封装，获得结构为：ITO/NiO:Rb/PEDOT:PSS/TFB/R-QD/ZnO/Ag的QLED器件。
其中，本实施例制得的QLED器件的能级结构如图2所示，可以看出，复合空穴注入层的设置，能够使量子点发光层(R-QD)、空穴传输层(TFB)、空穴注入层(NiO:Rb/PEDOT:PSS)与阳极(ITO)之间具有合适的能级匹配，空穴注入势垒阶梯化，降低了空穴的注入势垒，提高了空穴注入的能力和效率。
实施例2
其与实施例1的区别仅在于步骤S2：将四水合醋酸镍和醋酸铷按一定的比例溶解在含有二乙胺的乙二醇溶液中,在室温下搅拌过夜，制备合成Rb掺杂量为8％mol的Rb:NiO溶液作为空穴注入层。
最终制的实施例2的QLED器件的结构为：ITO/NiO:Rb(8％)/PEDOT:PSS/TFB/R-QD/ZnO/Ag器件。
实施例3
其与实施例1的区别仅在于步骤S2：将四水合醋酸镍和醋酸铷按一定的比例溶解在含有二乙胺的乙二醇溶液中,在室温下搅拌过夜，制备合成Rb掺杂量为12％mol的Rb:NiO溶液作为空穴注入层。
最终制的实施例3的QLED器件的结构为：ITO/NiO:Rb(12％)/PEDOT:PSS/TFB/R-QD/ZnO/Ag器件
对比例1
其与实施例1的区别仅在于步骤S2：在ITO玻璃基板的ITO薄膜上，以5000rpm转速旋涂PEDOT:PSS水溶液40s，空气中以150℃退火15min，形成厚度为40nm的PEDOT:PSS薄膜作为空穴注入层。
最终制得结构为：ITO/PEDOT:PSS/TFB/R-QD/ZnO/Ag的QLED器件。
对比例2
其与实施例1的区别仅在于步骤S2：
将0.3g四水合醋酸镍溶解在含有0.1g二乙胺的10g乙二醇溶液中，在室温下搅拌获得NiO溶液。
在ITO玻璃基板的ITO薄膜上，以3000rpm的转速旋涂NiO溶液，经300℃退火20min，形成厚度为30nm的氧化镍薄膜作为空穴注入层。
最终制得结构为：ITO/NiO/TFB/R-QD/ZnO/Ag的QLED器件。
对比例3
其与实施例1的区别仅在于步骤S2：
将0.3g四水合醋酸镍溶解在含有0.1g二乙胺的10g乙二醇溶液中，在室温下搅拌获得NiO溶液。
在ITO玻璃基板的ITO薄膜上，以3000rpm的转速旋涂NiO溶液，经300℃退火20min，形成厚度为30nm的氧化镍薄膜；在ITO玻璃基板的ITO薄膜上，以5000rpm转速旋涂PEDOT:PSS水溶液40s，空气中以150℃退火15min，形成厚度为40nm的PEDOT:PSS薄膜作为空穴注入层。
最终制得结构为：ITO/NiO/PEDOT:PSS/TFB/R-QD/ZnO/Ag的QLED器件。
对比例4
其与实施例1的区别仅在于步骤S2：
在ITO玻璃基板的ITO薄膜上，以3000rpm的转速旋涂Cu掺杂量为6％mol的NiO:Cu溶液40s，经300℃退火20min，形成厚度为30nm的铜掺杂氧化镍薄膜；然后以5000rpm转速旋涂PEDOT:PSS水溶液40s，空气中以150℃退火15min，形成厚度为40nm的PEDOT:PSS薄膜，铜掺杂氧化镍薄膜和PEDOT:PSS薄膜共同形成复合空穴注入层。最终制得结构为：ITO/NiO:Cu/PEDOT:PSS/TFB/R-QD/ZnO/Ag器件。
试验例1
对实施例1以及对比例1-3制得的QLED器件测试其性能参数，结果如表1所示。其中，T95@1K(h)表示1000nit下T95指标，T95为半衰期。J@6V(mA/cm2)表示进行电压-电流密度测试时，在电压为6V时的电流密度。
表1性能参数
| QLED结构 | EQE(％) | J@6V(mA/cm<sup>2</sup>) | T<sub>95</sub>@1K(h) |
| 实施例1 | 8.31 | 938 | 4359 |
| 实施例2 | 7.68 | 785 | 2753 |
| 实施例3 | 7.35 | 620 | 2326 |
| 对比例1 | 7.84 | 803 | 2615 |
| 对比例2 | 8.02 | 765 | 3627 |
| 对比例3 | 7.65 | 797 | 4271 |
| 对比例4 | 8.2 | 811 | 2100 |
根据表1可以看出，实施例1制得的QLED器件相比于对比例1-3，其发光效率和使用寿命均有效提高。具体地，实施例1的外显子效率(EQE)最高，同时其在亮度为1000nit衰减到95％的时间最长，也即是实施例1制得的QLED器件的使用寿命最长。同时在电压为6V时，实施例1的电流密度最大，说明实施例1相比于对比例1-3更有利于载流子的注入，从而提升电流密度。
同时实施例1-3相比于对比例4，亮度为1000nit衰减到95％的时间长，说明Cu掺杂NiO为空穴注入层稳定性较差。同时对比实施例1-3，可以看出随着掺杂浓度的增加，器件电流密度先增大后降低，在掺杂浓度为10％摩尔比时表现最优。
试验例2
在ITO阳极表面，以800rpm的转速旋涂NiO:Rb溶液30s，经300℃退火20min，获得ITO/NiO:Rb层，在另一ITO阳极表面，以800rpm的转速旋涂NiO溶液30s，经300℃退火20min，获得ITO/NiO层。
使用原子力显微镜分别测试上述ITO/NiO:Rb层以及ITO/NiO层，当偏置电压由3V增加到4V时，NiO:Rb薄膜电流为1nA，NiO薄膜电流为0.02nA，表明Rb掺杂后，薄膜电导率明显提升。
综上所述，本申请提供的QLED器件及其制备方法，其能够利用复合空穴注入层的设置，解决载流子不平衡以及ITO玻璃基板和复合空穴注入层之间界面接触的不稳定性的问题，有效提高QLED器件的稳定性和工作寿命。
以上仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限制本申请，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QLED器件，其特征在于，包括：依次层叠布置的基板、阳极以及复合空穴注入层；
其中，所述复合空穴注入层包括交替叠设的铷掺杂氧化镍薄膜以及PEDOT:PSS薄膜，所述复合空穴注入层具有与所述阳极连接的第一表面、以及远离所述阳极的第二表面，所述第一表面所在的层为铷掺杂氧化镍薄膜，所述第二表面所在的层为PEDOT:PSS薄膜。
2.根据权利要求1所述的QLED器件，其特征在于，所述铷掺杂氧化镍薄膜中，以氧化镍为基准，铷的掺杂量为8-12％mol；
可选地，铷的掺杂量为9-11％mol。
3.根据权利要求1所述的QLED器件，其特征在于，所述铷掺杂氧化镍薄膜的厚度为27-33nm。
4.根据权利要求1所述的QLED器件，其特征在于，所述PEDOT:PSS薄膜的厚度为37-43nm。
5.根据权利要求1所述的QLED器件，其特征在于，所述铷掺杂氧化镍薄膜以及所述PEDOT:PSS薄膜的数量均为一层。
6.根据权利要求1所述的QLED器件，其特征在于，所述QLED器件还包括设置在所述第二表面的空穴传输层、量子点发光层、电子传输层以及顶电极。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的QLED器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在所述阳极远离所述基板的一面涂覆铷掺杂氧化镍前驱体溶液，在270-310℃退火15-25min以形成所述铷掺杂氧化镍薄膜；
S2、在所述铷掺杂氧化镍薄膜涂覆PEDOT:PSS溶液，在120-160℃退火10-20min，以形成所述PEDOT:PSS薄膜；
当所述铷掺杂氧化镍薄膜和所述PEDOT:PSS薄膜的层数分别为两层及以上时，重复步骤S1以及S2，直至完成所述复合空穴注入层的制备。
8.根据权利要求7所述的QLED器件的制备方法，其特征在于，所述铷掺杂氧化镍前驱体溶液由以下方法制得：
将醋酸铷和四水合醋酸镍溶解于有机溶剂中，于室温下搅拌10-14h所得；
其中，所述有机溶剂包括含有二乙胺的乙二醇溶液。
9.根据权利要求7所述的QLED器件的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述涂覆包括：以2000-4000rpm的转速将所述铷掺杂氧化镍薄膜旋涂于所述阳极远离所述基板的一面。
10.根据权利要求7所述的QLED器件的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述涂覆包括：以4000-5000rpm转速将PEDOT:PSS溶液旋涂于铷掺杂氧化镍薄膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111133433.0A CN113851593B (zh) | 2021-09-27 | 2021-09-27 | Qled器件及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111133433.0A CN113851593B (zh) | 2021-09-27 | 2021-09-27 | Qled器件及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113851593A true CN113851593A (zh) | 2021-12-28 |
| CN113851593B CN113851593B (zh) | 2024-05-10 |
Family
ID=78980382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111133433.0A Active CN113851593B (zh) | 2021-09-27 | 2021-09-27 | Qled器件及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113851593B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060279190A1 (en) * | 2005-05-27 | 2006-12-14 | Fuji Photo Film Co., Ltd | Organic EL device |
| CN106450012A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-22 | 南京邮电大学 | 一种双空穴注入层的有机电致发光器件及其制备方法 |
| CN107240624A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-10-10 | 上海大学 | NiO复合薄膜、量子点发光器件及其制备和应用 |
| CN109390489A (zh) * | 2017-08-04 | 2019-02-26 | Tcl集团股份有限公司 | 发光二极管及其制备方法与应用 |
| CN111384260A (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-07 | Tcl集团股份有限公司 | 一种量子点发光二极管及其制备方法 |
| CN111697150A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-09-22 | 河南大学 | 一种基于MoOx空穴注入层的QLED器件及其制备方法 |
| CN111740025A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-10-02 | 河南大学 | 一种基于钒掺杂氧化钼的qled器件及其制备方法 |
-
2021
- 2021-09-27 CN CN202111133433.0A patent/CN113851593B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060279190A1 (en) * | 2005-05-27 | 2006-12-14 | Fuji Photo Film Co., Ltd | Organic EL device |
| CN106450012A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-02-22 | 南京邮电大学 | 一种双空穴注入层的有机电致发光器件及其制备方法 |
| CN107240624A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-10-10 | 上海大学 | NiO复合薄膜、量子点发光器件及其制备和应用 |
| CN109390489A (zh) * | 2017-08-04 | 2019-02-26 | Tcl集团股份有限公司 | 发光二极管及其制备方法与应用 |
| CN111384260A (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-07 | Tcl集团股份有限公司 | 一种量子点发光二极管及其制备方法 |
| CN111697150A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-09-22 | 河南大学 | 一种基于MoOx空穴注入层的QLED器件及其制备方法 |
| CN111740025A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-10-02 | 河南大学 | 一种基于钒掺杂氧化钼的qled器件及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113851593B (zh) | 2024-05-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5682877B2 (ja) | 有機電子デバイス及びその製造方法 | |
| KR101658691B1 (ko) | 안정적이고 모든 용액에 처리 가능한 양자점 발광 다이오드 | |
| CN100448058C (zh) | 一种有机电致发光器件 | |
| JP2019522367A (ja) | 酸化ニッケル薄膜及びその製造方法、機能性材料、薄膜構造体の作製方法およびエレクトロルミネセンス素子 | |
| CN102842685B (zh) | 包括金属氧化物的阳极以及具有这种阳极的有机发光器件 | |
| CN111244295B (zh) | 一种量子点发光二极管及其制备方法 | |
| CN109980099A (zh) | 载流子传输材料及其制备方法和qled器件 | |
| CN113054117B (zh) | 发光二极管及其制备方法 | |
| CN111244298B (zh) | 一种发光器件及显示器 | |
| CN113851593B (zh) | Qled器件及其制备方法 | |
| CN114039002B (zh) | 电子传输墨水、电子传输薄膜、电致发光二极管及显示器件 | |
| CN113948647A (zh) | 一种纳米材料及其制备方法与量子点发光二极管 | |
| CN108649128B (zh) | 一种单组分电致白光器件及其制备方法 | |
| CN112349853B (zh) | 电致发光器件及其制备方法和显示装置 | |
| CN112331794B (zh) | 复合阴极结构及其制备方法、发光器件和显示装置 | |
| CN111384263B (zh) | 量子点发光二极管及其制备方法 | |
| CN111162183B (zh) | 量子点发光二极管及其制备方法与光源结构 | |
| CN112802973A (zh) | 倒置型电致发光器件及其制备方法以及显示装置 | |
| CN114695696A (zh) | 复合电子传输材料及其制备方法和发光二极管 | |
| CN112467058A (zh) | 一种三元激基复合物复合材料主体及其oled器件制备 | |
| JP2008226464A (ja) | 有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法 | |
| CN111634949A (zh) | 一种WOx的溶液制备方法及其应用的紫外器件与制备方法 | |
| CN112397673B (zh) | 量子点发光二极管及其制备方法 | |
| CN113054118B (zh) | 复合材料及其制备方法、应用、发光二极管及其制备方法 | |
| CN109524571B (zh) | 基于惰性金属实现电子传输材料n型掺杂的方法及其应用 |
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 | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20240329 Address after: No. 1, Courtyard, Northeast Corner, Intersection of Haihe Avenue and Wuyi West Road, High tech Zone, Anyang City, Henan Province, 455000 Applicant after: Anyang Ruisen Display Technology Co.,Ltd. Country or region after: China Address before: 230000 building G91, Jiahai industrial city, intersection of xinbengbu road and Weiwu Road, Xinzhan District, Hefei City, Anhui Province Applicant before: Hefei Funa Technology Co.,Ltd. Country or region before: China |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |