CN113972342A - 量子点薄膜及其制备方法和量子点发光二极管及其制备方法 - Google Patents

量子点薄膜及其制备方法和量子点发光二极管及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于显示器件技术领域，具体涉及一种量子点薄膜及其制备方法和量子点发光二极管及其制备方法。该量子点薄膜的制备方法包括如下步骤：提供基板；将含有量子点和高分子聚合物的混合溶液沉积在所述基板上，然后进行退火处理，得到量子点薄膜；其中，所述退火处理的温度≥所述高分子聚合物的玻璃化转变温度。该制备方法可以使量子点薄膜中的量子点位置重排，在高分子聚合物中堆积紧密、排布规整，形成平整的量子点薄膜，这样的制备方法得到的量子点薄膜用于量子点发光器件可以显著提高器件的电光效率和寿命。

Description

量子点薄膜及其制备方法和量子点发光二极管及其制备方法
技术领域
本发明属于显示器件技术领域，具体涉及一种量子点薄膜及其制备方法和量子点发光二极管及其制备方法。
背景技术
近年来，由于固态发光二极管(LED)在照明和显示器领域有着很多优势，科研工作者和产业界对其的关注越来越高，量子点发光二极管(QLED)具有发光效率高、发光光谱窄、化学和光学稳定性高等优点，可成为高性能、低成本的电致发光器件，因此成为下一代的发光显示器件。随着量子点发光二极管的研究进步，红绿蓝器件的外量子效率都已经接近20％，且具有较好的重复性，但是器件的工作寿命不是很理想。
由于器件的量子点发光层材料采用的是球形量子点纳米材料，尺寸一般在5-15纳米之间，通过旋涂或者印刷等工艺得到的量子点发光层存在着量子点材料堆积松散、排布不规整的问题，容易形成带有“孔洞”的不平整的量子点薄膜，从而导致载流子在器件中的复合区域发生移动，对器件的光电性能和寿命产生不良影响，从而影响器件的效率和寿命。
因此，现有技术有待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种量子点薄膜及其制备方法和量子点发光二极管及其制备方法，旨在解决现有量子点薄膜不平整的技术问题。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明一方面提供一种量子点薄膜的制备方法，包括如下步骤：
提供基板；
将含有量子点和高分子聚合物的混合溶液沉积在所述基板上，然后进行退火处理，得到量子点薄膜；
其中，所述退火处理的温度≥所述高分子聚合物的玻璃化转变温度。
本发明提供的量子点薄膜的制备方法中，将含有量子点和高分子聚合物的混合溶液沉积在基板上进行退火处理得到量子点薄膜，在该退火处理的过程中，退火处理的温度≥高分子聚合物的玻璃化转变温度，具体地，当退火处理的温度等于高分子聚合物的玻璃化转变温度时，高分子聚合物程高弹态，当退火处理的温度大于高分子聚合物的玻璃化转变温度时，高分子聚合物程粘流态，上述情况均可以使高分子聚合物的分子结构更加松弛，从而使量子点薄膜中的量子点位置重排，在高分子聚合物中堆积紧密、排布规整，形成平整的量子点薄膜，这样的制备方法得到的量子点薄膜用于量子点发光器件可以显著提高器件的电光效率和寿命。
本发明另一方面提供一种量子点薄膜，所述量子点发光薄膜的材料包括量子点和高分子聚合物，且所述量子点薄膜退火成膜时的退火温度≥所述高分子聚合物的玻璃化转变温度。
本发明提供的量子点薄膜的材料包括量子点和高分子聚合物，因量子点薄膜退火成膜时的退火温度≥所述高分子聚合物的玻璃化转变温度，该条件下量子点薄膜成膜时，量子点位置重排，在高分子聚合物中堆积紧密、排布规整，形成平整的量子点薄膜，因此该量子点薄膜用于量子点发光器件可以显著提高器件的电光效率和寿命。
最后，本发明还提供一种量子点发光二极管，包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，所述量子点发光层为本发明所述的量子点薄膜或本发明所述的量子点薄膜的制备方法得到的量子点薄膜。
以及，一种量子点发光二极管的制备方法，包括如下步骤：
提供基板；
利用本发明所述的制备方法在所述基板上制备量子点薄膜，得到量子点发光层。
本发明提供的量子点发光二极管中，量子点发光层为本发明特有的制备方法得到的量子点薄膜，因此该量子点薄膜可以提高量子点发光二极管的电光效率和寿命。
附图说明
图1位本发明实施例的量子点薄膜的制备方法流程图；
图2位本发明实施例的量子点发光二极管的结构示意图；
图3是本发明实施例1和对比例1的电致发光光谱图；
图4是本发明实施例1和对比例1的器件电流效率图；
图5是本发明实施例1和对比例1的器件寿命测试曲线图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一方面，本发明实施例提供了一种量子点薄膜的制备方法，如图1所示，该制备方法包括如下步骤：
S01：提供基板；
S02：将含有量子点和高分子聚合物的混合溶液沉积在所述基板上，然后进行退火处理，得到量子点薄膜；
其中，所述退火处理的温度≥所述高分子聚合物的玻璃化转变温度。
本发明实施例提供的量子点薄膜的制备方法中，将含有量子点和高分子聚合物的混合溶液沉积在基板上进行退火处理得到量子点薄膜，因该退火处理的过程中，退火处理的温度≥高分子聚合物的玻璃化转变温度，具体地，当退火处理的温度等于高分子聚合物的玻璃化转变温度时，高分子聚合物程高弹态，当退火处理的温度大于高分子聚合物的玻璃化转变温度时，高分子聚合物程粘流态，上述情况均可以使高分子聚合物的分子结构更加松弛，从而使量子点薄膜中的量子点位置重排，在高分子聚合物中堆积紧密、排布规整，形成平整的量子点薄膜，这样的制备方法得到的量子点薄膜用于量子点发光器件可以显著提高器件的电光效率和寿命。
在一个实施例中，所述量子点包括II-VI、IV-VI、III-V、I-VI族化合物单一结构和复合结构量子点中的至少一种。具体地，所述复合结构量子点包括核壳结构量子点，构成所述核壳结构量子点的核包括CdSe、CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnS、PbSe、ZnTe、CdSeS、PbS、PbTe、HgS、HgSe、HgTe、GaN、GaP、GaAs、InP、InAs、InZnP、InGaP和InGaN中的至少一种；构成所述核壳结构量子点的壳包含ZnSe、ZnS和ZnSeS中的至少一种。
在一个实施例中，所述高分子聚合物选自乙烯基类聚合物、丙烯基类聚合物、酰胺类聚合物、苯基类聚合物和碳酸酯基类聚合物中的至少一种。从上述高分子聚合物中，选择合适的玻璃化转变温度(≤退火处理的温度)与量子点材料混合，制备得到量子点薄膜。
具体地，所述乙烯基类聚合物选自聚乙烯醇、聚乙烯基咔唑、聚醋酸乙烯酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚氯乙烯中的至少一种；所述丙烯基类聚合物选自聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚(α-腈基丙烯酸丁酯)、聚丙烯酰胺和聚丙烯腈中的至少一种；所述酰胺类聚合物选自聚亚癸基甲酰胺和聚癸二酰乙二胺中的至少一种；所述苯基类聚合物选自聚苯硫醚和聚对苯二甲酸乙二酯中的至少一种；所述碳酸酯类聚合物选自聚碳酸酯二醇和溴化聚碳酸酯中得至少一种。
在一个实施例中，所述高分子聚合物的玻璃化转变温度为30-200℃；所述退火处理的温度为50-250℃，且退火处理的温度≥高分子聚合物的玻璃化转变温度。具体地，所述退火处理的温度与所述高分子聚合物的玻璃化转变温度的差值范围在30℃-220℃之间，最多为220℃，具体差值还可以是50℃-130℃之间。
进一步优选的，选择玻璃化转变温度范围在50-150℃，退火处理的温度为120-180℃，低的玻璃化转变温度从而可以进行低温退火，从而对器件的热老化影响小。例如，聚甲基丙烯酸甲酯的玻璃化转变温度为105℃，此时退火温度可以选择≥105℃。聚四氟乙烯的的玻璃化转变温度为130℃，故退火温度可以选择≥130℃；聚丙烯酰胺的玻璃化转变温度为165℃，需选择的退火温度为≥165℃。
在一个实施例中，含有量子点和高分子聚合物的混合溶液通过上述量子点和高分子聚合物溶解在溶剂中配制。其中，所述混合溶液中的所述量子点的浓度为10-50mg/ml，该浓度下量子点分散效果更佳；所述混合溶液中的所述高分子聚合物和所述量子点的质量比为(0.5-10)：100，该质量比条件下，可以是量子点更好地进行堆积、排布成规整的量子点薄膜。进一步地，所述混合溶液中的溶剂选自非极性溶剂。溶剂沸点在50-200℃的非极性溶剂，退火后可以挥发。具体地，所述非极性溶剂选自氯仿、甲苯、正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷、环庚烷和二氧六环中的至少一种。
将分散有量子点和高分子聚合物的混合溶液沉积在基板上，并进行退火去除溶剂，得到量子点薄膜，退火过程不影响量子点的稳定性。
在一个实施例中，将含有量子点和高分子聚合物的混合溶液沉积在基板上的方式包括旋涂，刮涂、印刷，喷涂等。后续退火过程可以在无水无氧环境下进行。
另一方面，本发明还提供一种量子点薄膜，所述量子点发光薄膜的材料包括量子点和高分子聚合物，且所述量子点薄膜退火成膜时的退火温度≥所述高分子聚合物的玻璃化转变温度。
本发明提供的量子点薄膜的材料包括量子点和高分子聚合物，因量子点薄膜退火成膜时的退火温度≥所述高分子聚合物的玻璃化转变温度，该条件下量子点薄膜成膜时，量子点位置重排，在高分子聚合物中堆积紧密、排布规整，形成平整的量子点薄膜，因此该量子点薄膜用于量子点发光器件可以显著提高器件的电光效率和寿命。
进一步地，所述量子点薄膜由本发明实施例所述的量子点薄膜的制备方法制备得到。本发明实施例提供的量子点薄膜由本发明特有的制备方法得到，这样的量子点薄膜中，量子点位置重排，在高分子聚合物中堆积紧密、排布规整，形成平整的量子点薄膜，因此该量子点薄膜用于量子点发光器件可以显著提高器件的电光效率和寿命。
在一个实施例中，所述高分子聚合物和所述量子点的质量比为(0.5-10)：100；所述高分子聚合物选自乙烯基类聚合物、丙烯基类聚合物、酰胺类聚合物、苯基类聚合物和碳酸酯基类聚合物中的至少一种。进一步地，所述乙烯基类聚合物选自聚乙烯醇、聚乙烯基咔唑、聚醋酸乙烯酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚氯乙烯中的至少一种；所述丙烯基类聚合物选自聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚(α-腈基丙烯酸丁酯)、聚丙烯酰胺和聚丙烯腈中的至少一种；所述酰胺类聚合物选自聚亚癸基甲酰胺和聚癸二酰乙二胺中的至少一种；所述苯基类聚合物选自聚苯硫醚和聚对苯二甲酸乙二酯中的至少一种；所述碳酸酯类聚合物选自聚碳酸酯二醇和溴化聚碳酸酯中的至少一种。
优选的，高分子聚合物玻璃化转变温度小于150℃，即可选择小于180℃的退火温度，避免较高的退火温度对器件功能层产生热老化效应。在一个优选的实施例中，选择1％的聚甲基丙烯酸甲酯(玻璃化转变温度为105℃)与红色量子点混合，在150℃下热退火，制备得到的器件电流效率为29Cd/A，T95@1000nit为2500h；在另一个优选的实施例中，选择10％的聚亚癸基甲酰胺(玻璃化转变温度为46℃)与绿色量子点混合，在60℃下热退火30min，制备得到的器件电流效率为75Cd/A，T95@1000nit为3500h。
最后，本发明实施例还提供一种量子点发光二极管，包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，所述量子点发光层为本发明实施例所述的量子点薄膜或上述量子点薄膜的制备方法得到的量子点薄膜。
本发明实施例提供的量子点发光二极管中，量子点发光层为本发明实施例特有的制备方法得到的量子点薄膜，因此该量子点薄膜可以提高量子点发光二极管的电光效率和寿命。
以及，一种量子点发光二极管的制备方法，包括如下步骤：
E01：提供基板；
E02：利用本发明实施例所述的制备方法在所述基板上制备量子点薄膜，得到量子点发光层。
在QLED器件制备工艺中，在旋涂，刮涂、印刷，喷涂等现有成膜工艺条件下量子点发光层的量子点材料存在堆积松散、排布不规整的问题，致使得到的量子点薄膜存在着“孔洞”，使得空穴功能层与电子功能层的材料能够有机会直接接触，在器件通电工作情况下，电子和空穴在界面层上累积形成激子以及产生激子复合区，导致载流子传输材料发光，使得电致发光光谱上出现明显的杂光峰影响发光纯度，而且界面处累积的电荷会产生焦耳热，尤其在高电流密度下，热量会影响激子的形成，从而影响器件的发光效率和寿命。本发明实施例提供的上述量子点发光二极管的制备方法，因采用特有的制备方法得到量子点发光层薄膜，使量子点发光层中的量子点位置重排，在高分子聚合物中堆积紧密、排布规整，形成平的量子点发光层，从而显著提高器件的电光效率和寿命。
在一个实施例中，所述基板为阳极基板，得到所述量子点发光层后，还包括在所述量子点发光层上制备阴极；或者，所述基板为阴极基板，得到所述量子点发光层后，还包括在所述量子点发光层上制备阳极。这样制备的量子点发光二极管，包括阳极、阴极以及位于阳极和阴极之间的量子点发光层，该量子点发光层为本发明实施例所述的量子点薄膜或上述量子点薄膜的制备方法得到的量子点薄膜。
进一步地，在一个实施例中，本发明实施例提供的量子点发光二极管中，阳极与量子点发光层之间设置有空穴功能层；所述空穴功能层的材料为含苄基的有机材料，所述量子点发光层含有量子点、高分子聚合物和交联剂，且所述量子点发光层与所述空穴功能层界面交联。可以通过在阳极基板上制备空穴功能层(材料为含苄基的有机材料)，然后将含有交联剂、量子点和高分子聚合物的混合溶液沉积在空穴功能层上进行退火处理得到量子点发光层，然后进行紫外光照进行交联反应；退火处理的过程中，退火处理的温度≥高分子聚合物的玻璃化转变温度。
空穴功能层的材料为含苄基的有机材料，量子点发光层的材料包括量子点、高分子聚合物和交联剂，这样紫外光照过程中，在量子点发光层和空穴功能层的界面处，交联剂与含苄基的有机材料发生交联反应，交联剂与苄基氢反应形成稳定的自由基，并且通过自由基耦合进行交联反应，从而稳固量子点发光层和空穴功能层的界面接触，这样可以减少界面缺陷产生的非辐射复合，从而提高量子点发光二极管的电光效率和寿命。
具体地，交联剂选自二苯甲酮和二苯甲酮衍生物中的至少一种。本发明实施例通过在量子点发光层中掺杂一定比例的二苯甲酮和二苯甲酮衍生物，上述二苯甲酮和二苯甲酮衍生物在紫外光照条件下跟空穴功能层表面的高活性的苄基氢反应，反应后可以形成稳定的自由基，自由基耦合交联反应，形成稳定的量子点发光层和空穴功能层的界面接触，这样可以减少界面缺陷产生的非辐射复合，从而提高量子点发光二极管的电光效率和寿命。进一步地，所述二苯甲酮衍生物选自2，4-二硝基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮和2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的至少一种。
空穴功能层的含苄基的有机材料选自聚(9-乙烯基咔唑)、聚[(9,9-二正辛基芴基-2,7-二基)-alt-(4,4′-(N-(4-正丁基)苯基)-二苯胺)](TFB)、聚[(9,9-二正辛基芴基-2,7-亚苯基乙撑)-alt-(2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4二基)]、聚(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-alt-(N,N’-二苯基联苯胺-N,N’-二基)、聚(9,9-二正辛基芴基-2,7-二基)、聚[(N,N’-(4-正丁基苯基)-N,N’-二苯基-1,4-苯二胺)-alt-(9,9-二正辛基芴基-2,7-二基)]、聚[9-(1-辛基壬基)-9H-咔唑]、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯乙炔]、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯乙炔]、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-co-并噻吩]和聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-alt-(苯并[2,1,3]噻二唑-4,8-二基)]中的至少一种。上述空穴功能材料不仅含有苄基，可以与二苯甲酮或二苯甲酮衍生物进行交联反应，而且具有很好的空穴传输性能。
进一步地，在一个实施例中，含有高分子聚合物、交联剂和量子点的混合溶液通过上述高分子聚合物、交联剂和量子点材料溶解在溶剂中配制。其中，交联剂和所述量子点材料的质量比为(0.5-5)：100，当交联剂成分比例过低时，量子点发光层和空穴功能层的界面处交联剂成分过少，难以与空穴功能层材料充分交联，界面接触效果不佳；当交联剂成分比例过高时，由于二苯甲酮或二苯甲酮衍生物属于不导电交联剂，过量的交联剂虽对交联有利，但会增加量子点发光层内电子和空穴注入和传输的难度，降低载流子在量子点发光层辐射复合的几率。因此，上述比例范围内的交联剂和量子点材料形成的量子点发光层，既可以获得良好的界面形态，又可以提升QLEDs器件的电光效率和寿命性能。进一步地，所述混合溶液中的溶剂选自非极性溶剂如烃类溶剂。具体地，所述烃类溶剂选自饱和或者不饱和的烷烃、饱和或者不饱和的芳香烃中的至少一种。将分散有交联剂和量子点的混合溶液沉积在空穴功能层表面，并进行退火去除溶剂，然后紫外光照条件下与空穴功能层表面的含苄基的有机材料进行交联反应形成稳定的界面接触。
在一个实施例中，制备含有量子点、高分子聚合物和交联剂的量子点发光层时，退火处理的温度为50-250℃，退火处理的温度为10-30min；上述退火条件下成膜效果更佳。在一个实施例中，所述紫外光照的波长为200-410nm；所述紫外光照的时间为5-15min，上述紫外光照条件下，交联反应的效果更佳；在200-410nm的紫外光照下，二苯甲酮和二苯甲酮衍生物上的羰基跟空穴功能层材料上的高活性的苄基氢反应，反应后可以形成稳定的自由基，生成的自由基可以通过自由基耦合进行交联反应，从而获得界面紧密相邻的量子点发光层和空穴功能层薄膜。
进一步地，在另一个实施例中，本发明实施例提供的量子点发光二极管中，阳极与量子点发光层之间设置有空穴功能层；所述空穴功能层的材料包括交联剂和含苄基的有机材料交联后的交联产物，所述量子点发光层含有量子点和高分子聚合物。该空穴功能层可以通过将含有交联剂和含苄基的有机材料的混合溶液沉积在基板上，进行退火处理，然后紫外光照进行交联反应得到。该紫外光照过程中，交联剂与含苄基的有机材料中的苄基氢反应形成稳定的自由基，并且通过自由基耦合进行交联反应，从而形成不溶于烃类有机溶剂的空穴功能层薄膜，这样的制备方法得到的空穴功能层薄膜具有很好的稳定性，不易受量子点发光层制备使用的溶剂的影响，从而使器件具有平滑完整的薄膜形态，以提高器件的发光性能和寿命。
含有交联剂和含苄基的有机材料的混合溶液通过上述交联剂和含苄基的有机材料溶解在溶剂中配制。其中，所述混合溶液中的含苄基的有机材料的浓度为8-50mg/ml，该浓度下含苄基的有机材料分散效果更佳；所述混合溶液中的所述交联剂和含苄基的有机材料的质量比为(0.5-10)：100，如果交联剂成分比例过低，含苄基的有机材料交联不充分，后续制备量子点发光层时可能还会被破坏；当交联剂成分比例过高时，由于二苯甲酮或二苯甲酮衍生物属于不导电交联剂，过量的交联剂虽对交联有利，但会降低空穴功能层的空穴的注入和传输能力，从而影响器件整体性能。因此，上述比例范围的交联剂和含苄基的有机材料，不仅保证良好的薄膜形态，而且有利于提升器件的电流效率和寿命性能。在一个实施例中，将含有交联剂、含苄基的有机材料的混合溶液沉积在基板上进行退火处理的退化温度可以为80-150℃；时间为10-30min；上述退火条件下空穴功能层成膜效果更佳。在一个实施例中，所述紫外光照的波长为200-410nm；所述紫外光照的时间为5-15min，上述紫外光照条件下，交联反应的效果更佳。
在一实施例中，上述量子点发光二极管器件中，量子点发光层与阳极直接设置有空穴功能层，如设置有空穴传输层，或者设置有层叠的空穴注入层和空穴传输层，其中空穴注入层与阳极相邻。在另一实施例中，上述量子点发光二极管器件中，量子点发光层与阴极之间设置有电子功能层，如电子传输层，或层叠的电子注入层和电子传输层，其中电子注入层与阴极相邻。
本发明实施例提供的量子点发光二极管包括正置结构和倒置结构。
在一种实施方式中，正置结构量子点发光二极管包括相对设置的阳极和阴极的层叠结构，设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层，且所述阳极设置在衬底上。进一步的，所述阳极和所述量子点发光层之间还可以设置空穴注入层、电子阻挡层等空穴功能层；在所述阴极和所述量子点发光层之间还可以设置电子传输层、电子注入层和空穴阻挡层等电子功能层。在一些正置结构器件的实施例中，所述量子点发光二极管包括衬底，设置在所述衬底表面的阳极，设置在阳极表面的所述空穴注入层，设置在所述空穴注入层表面的空穴传输层，设置在所述空穴传输层表面的量子点发光层，设置在量子点发光层表面的电子传输层和设置在电子传输层表面的阴极。
在一种实施方式中，倒置结构量子点发光二极管包括相对设置的阳极和阴极的叠层结构，设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，设置在所述阳极和所述量子点发光层之间的空穴传输层，且所述阴极设置在衬底上。进一步的，所述阳极和所述量子点发光层之间还可以设置空穴注入层、电子阻挡层等空穴功能层；在所述阴极和所述量子点发光层之间还可以设置电子传输层、电子注入层和空穴阻挡层等电子功能层。在一些倒置结构器件的实施例中，所述量子点发光二极管包括衬底，设置在所述衬底表面的阴极，设置在阴极表面的所述电子传输层，设置在所述电子传输层表面的量子点发光层，设置在所述量子点发光层表面的空穴传输层，设置在空穴传输层表面的空穴注入层和设置在空穴注入层表面的阳极。
衬底包括钢性、柔性衬底，具体包括玻璃、硅晶片、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚醚砜、或其组合。
阳极包括金属或其合金例如镍、铂、钒、铬、铜、锌、或金；导电金属氧化物例如氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、或氟掺杂的氧化锡；或者金属和氧化物的组合例如ZnO和Al或者SnO2和Sb，但是不限于此，可以为以上任意两种或两种以上组合。
空穴注入层包括导电化合物，包括聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯、聚(对亚苯基)、聚芴、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)聚磺苯乙烯(PEDOT：PSS)、MoO3、WoO3、NiO、HATCN、CuO、V2O5、CuS、或其组合。
空穴传输层可以是PVK、Poly-TPD、CBP、TCTA和TFB中的一种或多种。
量子点发光层的量子点为II-VI族的CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe；或III-V族的GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb；或IV-VI族的SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe；或者以上任意一种或多种的组合。
电子传输层为ZnO、TiO2、Alq3、SnO2、ZrO、AlZnO、ZnSnO、BCP、TAZ、PBD、TPBI、Bphen、CsCO3中的一种或多种。
阴极包括金属或其合金例如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡、铅、铯、或钡；多层结构材料包括碱金属卤化物、碱土金属卤化物、碱金属氧化物、或其组合的第一层、和金属层的结构，其中所述金属层包括碱土金属、13族金属、或其组合。例如LiF/Al、LiO2/Al、LiF/Ca、Liq/Al、和BaF2/Ca，但是不限于此。
在一个具体的实施方式中，阳极选自铟锡氧化物(ITO)，空穴注入层为PEDOT：PSS，空穴传输层为TFB，电子传输层为ZnO，阴极为Ag。
在一个具体的实施例中，阳极的厚度为20～200nm；所述空穴注入层的厚度为20～200nm；空穴传输层的厚度为30～180nm；所述量子点混合发光层的总厚度为30～180nm。所述电子传输层的厚度为10～180nm；阴极的厚度为40～190nm。
本发明先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。
实施例1
本实施例提供一种QLED器件，其结构如图2所示，该QLED器件从下而上依次包括衬底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、阴极7。其中，衬底1的材料为玻璃片，阳极2的材料为ITO基板，空穴注入层3的材料为PEDOT：PSS，空穴传输层4的材料为TFB，量子点发光层5包括CdZnSe/ZnSe/ZnS红色量子点和聚甲基丙烯酸甲酯，电子传输层6的材料为ZnO，阴极7的材料为Al。
该器件的制备方法包括如下步骤：
在阳极ITO上旋涂空穴注入层PEDOT：PSS材料，然后100℃退火15min；然后在空穴注入层上形成空穴传输层TFB，100℃退火15min；在作为承载部的空穴传输层上旋涂质量比为1:100的聚甲基丙烯酸甲酯(玻璃化转变温度为105℃)和CdZnSe/ZnSe/ZnS红色量子点组成的混合溶液，150℃热板上烘烤30min，进行量子点位置重排，得到量子点发光层；在量子点发光层上沉积ZnO的乙醇溶液，得到电子传输层；最后通过蒸镀Al阴极电极层，封装形成电致发光器件。
实施例2
本实施例提供一种QLED器件，其结构如图2所示，该QLED器件从下而上依次包括衬底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、阴极7。其中，衬底1的材料为玻璃片，阳极2的材料为ITO基板，空穴注入层3的材料为PEDOT：PSS，空穴传输层4的材料为TFB，量子点发光层5包括CdZnSe/CdZnS/ZnS红色量子点和聚对苯二甲酸乙二酯，电子传输层6的材料为ZnO，阴极7的材料为Al。
该器件的制备方法包括如下步骤：
在阳极ITO上旋涂空穴注入层PEDOT：PSS材料，然后100℃退火15min；然后在空穴注入层上形成空穴传输层TFB，100℃退火15min；在作为承载部的空穴传输层上旋涂质量比为0.5:100的聚对苯二甲酸乙二酯和量子点组成的混合溶液，80℃热板上烘烤30min，进行量子点位置重排，得到量子点发光层；在量子点发光层上沉积ZnO的乙醇溶液，得到电子传输层；最后通过蒸镀Al阴极电极层，封装形成电致发光器件。
实施例3
本实施例提供一种QLED器件，其结构如图2所示，该QLED器件从下而上依次包括衬底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、阴极7。其中，衬底1的材料为玻璃片，阳极2的材料为ITO基板，空穴注入层3的材料为PEDOT：PSS，空穴传输层4的材料为TFB，量子点发光层5包括CdZnSe/ZnSe/ZnS绿色量子点和聚亚癸基甲酰胺，电子传输层6的材料为ZnO，阴极7的材料为Al。
该器件的制备方法包括如下步骤：
在阳极ITO上旋涂空穴注入层PEDOT：PSS材料，然后100℃退火15min；然后在空穴注入层上形成空穴传输层TFB，100℃退火15min；在作为承载部的空穴传输层上旋涂质量比为10:100的聚亚癸基甲酰胺和量子点组成的混合溶液，60℃热板上烘烤30min，进行量子点位置重排，得到量子点发光层；在量子点发光层上沉积ZnO的乙醇溶液，得到电子传输层；最后通过蒸镀Al阴极电极层，封装形成电致发光器件。
对比例1
本对比例的量子点发光二极管器件除了发光层材料仅为量子点外，其他均与实施例1相同。
对比例2
本对比例的量子点发光二极管器件除了发光层材料仅为量子点外，其他均与实施例2相同。
对比例3
本对比例的量子点发光二极管器件除了发光层材料仅为量子点外，其他均与实施例3相同。
性能测试
对上述实施例和对比例的量子点发光二极管器件的光电性能和寿命进行了测试，测试结果如表1和图3-5所示。
器件的寿命测试采用广州新视界公司定制的128路寿命测试系统。系统架构为恒压恒流源驱动QLED，测试电压或电流的变化；光电二极管探测器和测试系统，测试QLED的亮度(光电流)变化；亮度计测试校准QLED的亮度(光电流)。
表1
EL(nm) FWHM(nm) EQE(％) CE(cd/A) T95@1000nit(h)
实施例1 623 22 20 29 2500
对比例1 623 22 14 20 580
实施例2 633 21 19.5 24 2200
对比例2 633 21 12 15 340
实施例3 534 25 18 75 3500
对比例3 534 25 10 41.5 760
通过数据对比可知，本发明实施例的量子点发光二极管，含有量子点和高分子聚合物的混合溶液沉积在基板上形成的量子点薄膜，通过退火处理使量子点薄膜中的量子点位置重排，在高分子聚合物中形成堆积紧密、排布规整的量子点薄膜，量子点发光器件的电光效率和寿命相较于没有高分子聚合物的量子点发光器件均匀提升，从实施例1和对比例1的电流效率-亮度曲线分析，经过量子点位置重排的器件有约1.5倍的电流效率值，且滚降效应更不明显，得到的寿命测试数据是正常器件的4.3倍，其他两组实施例和对比例有同样的规律。说明本发明提供的方案对器件中发光层内的量子点堆积和排布有一定的改善效果，提升了量子点发光器件的光电性能和寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种量子点薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供基板；
将含有量子点和高分子聚合物的混合溶液沉积在所述基板上，然后进行退火处理，得到量子点薄膜；
其中，所述退火处理的温度≥所述高分子聚合物的玻璃化转变温度。
2.如权利要求1所述的量子点薄膜的制备方法，其特征在于，所述高分子聚合物的玻璃化转变温度为30-200℃；和/或，
所述退火处理的温度为80-250℃。
3.如权利要求2所述的量子点薄膜的制备方法，其特征在于，所述高分子聚合物的玻璃化转变温度为50-150℃，所述退火处理的温度为120-180℃；或者，
所述退火处理的温度与所述高分子聚合物的玻璃化转变温度的差值最多为220℃。
4.如权利要求1所述的量子点薄膜的制备方法，其特征在于，所述混合溶液中的所述量子点的浓度为10-50mg/ml；和/或，
所述混合溶液中的所述高分子聚合物和所述量子点的质量比为(0.5-10)：100；和/或，
所述混合溶液中的溶剂选自非极性溶剂。
5.如权利要求1-4任一项所述的量子点薄膜的制备方法，其特征在于，所述高分子聚合物选自乙烯基类聚合物、丙烯基类聚合物、酰胺类聚合物、苯基类聚合物和碳酸酯基类聚合物中的至少一种。
6.如权利要求5所述的量子点薄膜的制备方法，其特征在于，所述乙烯基类聚合物选自聚乙烯醇、聚乙烯基咔唑、聚醋酸乙烯酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚氯乙烯中的至少一种；和/或，
所述丙烯基类聚合物选自聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚(α-腈基丙烯酸丁酯)、聚丙烯酰胺和聚丙烯腈中的至少一种；和/或，
所述酰胺类聚合物选自聚亚癸基甲酰胺和聚癸二酰乙二胺中的至少一种；和/或，
所述苯基类聚合物选自聚苯硫醚和聚对苯二甲酸乙二酯中的至少一种；和/或，
所述碳酸酯类聚合物选自聚碳酸酯二醇和溴化聚碳酸酯中得至少一种。
7.一种量子点薄膜，其特征在于，所述量子点发光薄膜的材料包括量子点和高分子聚合物，且所述量子点薄膜退火成膜时的退火温度≥所述高分子聚合物的玻璃化转变温度。
8.如权利要求7所述的量子点薄膜，其特征在于，所述高分子聚合物和所述量子点的质量比为(0.5-10)：100；和/或，
所述高分子聚合物选自乙烯基类聚合物、丙烯基类聚合物、酰胺类聚合物、苯基类聚合物和碳酸酯基类聚合物中的至少一种。
9.如权利要求8所述的量子点薄膜，其特征在于，所述乙烯基类聚合物选自聚乙烯醇、聚乙烯基咔唑、聚醋酸乙烯酯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯和聚氯乙烯中的至少一种；和/或，
所述丙烯基类聚合物选自聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚(α-腈基丙烯酸丁酯)、聚丙烯酰胺和聚丙烯腈中的至少一种；和/或，
所述酰胺类聚合物选自聚亚癸基甲酰胺和聚癸二酰乙二胺中的至少一种；和/或，
所述苯基类聚合物选自聚苯硫醚和聚对苯二甲酸乙二酯中的至少一种；和/或，
所述碳酸酯类聚合物选自聚碳酸酯二醇和溴化聚碳酸酯中的至少一种。
10.一种量子点发光二极管，包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，其特征在于，所述量子点发光层为权利要求1-6任一项所述的制备方法得到的量子点薄膜或权利要求7-9任一项所述量子点薄膜。
11.一种量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供基板；
利用权利要求1-6任一项所述的制备方法在所述基板上制备量子点薄膜，得到量子点发光层。
12.如权利要求11所述的量子点发光二极管的制备方法，其特征在于，所述基板为阳极基板，得到所述量子点发光层后，还包括在所述量子点发光层上制备阴极；或者，
所述基板为阴极基板，得到所述量子点发光层后，还包括在所述量子点发光层上制备阳极。
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