CN114023911A - 一种ito阳极及其制备方法、qled器件及显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种ITO阳极及其制备方法、QLED器件及显示装置，属于QLED器件领域。ITO阳极的制备方法包括：将ITO基板在惰性气氛下，在300‑500℃退火50‑70min，其中，ITO基板包括衬底和沉积在衬底上的ITO薄膜。通过在上述特定条件下进行退火处理，不仅改善了ITO薄膜的质量，且制得的ITO薄膜表面具有褶皱状形貌，其尤其适用于应用于QLED器件中，不仅能够降低了ITO/空穴注入层界面的势能障碍，同时在形成空穴注入层后，降低空穴注入层表面的粗糙度，有效地提高了空穴注入效率，从而提高了QLED器件性能。
Description
技术领域
本申请涉及QLED器件领域，具体而言，涉及一种ITO阳极及其制备方法、QLED器件及显示装置。
背景技术
量子点已广泛应用于发光二极管、太阳能电池、生物成像以及探测器等诸多方面。其中量子点发光二极管(QLED)由于具有高色纯度，发光颜色可调，稳定性好等优点而成为下一代显示技术的有利竞争者。但是目前QLED的研究工作大部分还停留在实验阶段，一直限制其产业化脚步的主要原因是QLED器件的效率和寿命问题。
主要原因在于QLED器件常采用的有机半导体材料的空穴迁移率小于电子传输层电子迁移率，在器件中电子的注入和传输效率远大于空穴的注入和传输效率，造成电子空穴注入不平衡从而限制器件外量子效率的提升，同时QLED器件的发光过程中，载流子的注入是从电极界面开始，阳极进行的是空穴注入，阴极进行的是电子注入。而在QLED中，常被用来做阳极的材料是氧化铟锡(ITO)，而常用的空穴注入层与其之间的势垒差相对较大，抑制了空穴的输入，ITO表面的粗糙度也会影响ITO和空穴注入层的有效接触和空穴的有效注入，降低器件外量子效率，同时会增加器件的短路可能性和反向漏电流，加速器件的失效。
发明内容
本申请提供了一种ITO阳极及其制备方法、QLED器件及显示装置，其能够兼顾降低ITO与空穴注入层之间的粗糙度，以及降低ITO/空穴注入层之间的势垒差。
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ITO阳极的制备方法，其包括：
将ITO基板在惰性气氛下，在300-500℃退火50-70min。
其中，ITO基板包括衬底和沉积在衬底上的ITO薄膜。
现有技术中，ITO薄膜表面是光滑的，将空穴注入层材料滴加至ITO薄膜表面上固化后，形成的空穴注入层的表面凹凸不平，不平整，影响空穴注入效率，降低了QLED器件性能。
本申请通过在上述特定条件下进行退火处理，不仅改善了ITO薄膜的质量，且制得的ITO薄膜具有褶皱状形貌，其尤其适用于应用于QLED器件中时，当将空穴注入层材料滴加至具有褶皱状形貌ITO薄膜表面上固化后，不仅能够降低ITO/空穴注入层界面的势能障碍，同时ITO表面的褶皱处被空穴注入层填充，提高了ITO和空穴注入层的有效接触，且形成的空穴注入层的表面变得光滑，有效提高了空穴注入效率，从而提高了QLED器件性能。
在第二方面，本申请示例提供了一种ITO阳极，其由本申请第一方面提供的制备方法制得，ITO薄膜具有褶皱状形貌。
采用上述制备方法制得的ITO阳极应用于QLED器件中时，能够降低了ITO/空穴注入层界面的势能障碍，同时利用空穴注入层的作用提高了ITO和空穴注入层的有效接触，且形成的空穴注入层的表面变得光滑，有效地提高了空穴注入效率，从而提高了QLED器件性能。
在第三方面，本申请示例性的提供了一种QLED器件，其包括：本申请第二方面提供的ITO阳极，以及设置在ITO阳极的ITO薄膜上的空穴注入层，其中，空穴注入层由空穴注入层溶液涂覆在ITO薄膜上退火所得。
由于ITO阳极在上述条件下退火后，其表面具有褶皱状的表面形貌特征，这是因为退火过程中膜中产生的大量应力导致骨架网弯曲和收缩。而采用涂覆-退火的方式制作空穴注入层，利用空穴注入层溶液填充在褶皱的凹陷处，增加了ITO/空穴注入层的界面表面积，改善ITO/空穴注入层的表面的界面性能，形成的空穴注入层的表面变得光滑，并且降低电荷注入的势垒电位，从而导致空穴电流密度更高，提高空穴传输速率。
在第四方面，本申请示例性的提供了一种显示装置，其包括：本申请第三方面提供的QLED器件。
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为实施例1退火前后ITO镀膜玻璃基板上的ITO薄膜的SEM图，(A)退火ITO镀膜玻璃基板，(B)不退火ITO镀膜玻璃基板；
图2为实施例4提供的目标器件(D1)、目标器件(D2)以及目标器件(D3)的发光示意图；
图3为实施例1提供的目标器件(A)和对比例1提供的参考器件(A)的发光示意图；
图4为实施例2提供的目标器件(B)和对比例2提供的参考器件(B)的发光示意图。
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。
由于ITO表面的粗糙度会影响ITO和空穴注入层的有效接触和空穴的有效注入，降低器件外量子效率，同时会增加器件的短路可能性和反向漏电流，加速器件的失效，因此常规采用的ITO表面为光滑表面，以期许使空穴注入层表面光滑，以提高空穴注入效率，提高QLED器件性能。
但是实际在制备QLED器件时，申请人发现，将空穴注入层材料滴加至光滑的ITO薄膜表面上固化后，形成的空穴注入层的表面凹凸不平，不平整，影响空穴注入效率，降低了QLED器件性能。
发明人研究发现，通过特定条件下进行退火处理，不仅改善了ITO薄膜的质量，且制得的ITO薄膜具有褶皱状形貌，此时将空穴注入层材料滴加至具有褶皱状形貌ITO薄膜表面上固化后，ITO表面的褶皱处被空穴注入层填充，提高了ITO和空穴注入层的有效接触，且形成的空穴注入层的表面变得光滑，不仅能够降低ITO/空穴注入层界面的势能障碍，同时有效提高了空穴注入效率，从而提高了QLED器件性能。
有鉴于此，特此提出本申请。
以下针对本申请实施例的ITO阳极及其制备方法和应用、QLED器件进行具体说明：
在第一方面，本申请示例提供了一种ITO阳极的制备方法，其包括：
S1、获得ITO基板。
ITO基板包括衬底和沉积在衬底上的ITO薄膜。其中基板包括石英或玻璃，可选为玻璃。
S2、将ITO基板在惰性气氛下，在300-500℃退火50-70min，例如在300℃、330℃、350℃、400℃、450℃、480℃、490℃或500℃退火50min、55min、60min、65min、68min或70min等。
其中，退火温度低于300℃，ITO薄膜内部电阻没有大的下降，QLED器件中电荷传输不会明显变化，无法提升空穴注入效率。退火温度高于500℃，ITO薄膜内部晶粒分解导致界面产生，载流子通过会损耗更多的能量，导致其电阻变大。退火时间过短，ITO薄膜内部电阻不会有大的变化，不能影响电荷传输，空穴注入效率不能增加。退火时间过长导致晶面产生，电阻变大。
惰性气氛包括但不局限于氩气、氮气，还可以为其他稀有气体，利用惰性气氛的设置避免退火过程中ITO基板发生氧化等反应。
其中，退火可在管式炉中进行，具体例如真空管式炉。
退火可在常压条件下进行，为了进一步保护ITO基板退火时惰性气氛不含有氧气等杂质，以保证获得的ITO的质量，可选地，退火在-0.05～-0.15MPa的微负压条件下进行，例如退火在-0.05MPa、-0.1MPa、-0.12MPa或-0.15MPa等进行。
S3、将退火后的ITO基板依次放在清洗剂、水、丙酮、异丙醇中各超声清洗10-20min，例如各超声清洗10min、13min、15min、17min、18min或20min等，干燥处理即可。
利用上述清洗，有效清除ITO基板表面的有机杂质。超声清洗时间过短，ITO表面的有机污染物无法清洗干净，从而影响ITO基板表面的成膜质量。超声清洗过长，导致ITO基板表面的导电膜脱落，影响ITO基板的电传导性。
干燥可以采用烘干或吹干，为了避免干燥过程中发生不必要的反应影响最终ITO基板的性能，干燥为采用惰性气体吹干。
由于退火过程中ITO薄膜中产生的大量应力导致骨架网弯曲和收缩，因此由上述制备方法制得的ITO阳极的表面(ITO薄膜所在的一面)具有褶皱类形貌特征。
申请人发现，采用上述ITO阳极与空穴注入层配合后，一方面，退火改善了ITO薄膜的质量，降低了ITO/空穴注入层界面的势能障碍，另一方面，当将空穴注入层材料滴加至具有褶皱状形貌ITO薄膜表面上固化后，ITO表面的褶皱处被空穴注入层填充，提高了ITO和空穴注入层的有效接触，且形成的空穴注入层的表面变得光滑，有效提升空穴的有效注入，提高器件外量子效率，因此其适用于制作QLED器件。
本申请示例性的提供了一种QLED器件，其包括：本申请提供的ITO阳极，以及设置在ITO阳极的ITO薄膜上的空穴注入层。
其中，空穴注入层由空穴注入层溶液涂覆在ITO薄膜上退火所得。
可选地，空穴注入层的材料包括PEDOT:PSS、PTPDES、PTPDES:TPBAH、PFO-co-NEPBN、PFO-co-NEPBN:F4-TCNQ、MoOx、WOx、NiO和CuO一种及其多种混合，上述材料均可直接购买于市面。
可选地，空穴注入层的材料为PEDOT:PSS，其具有可溶液加工等突出优点。
可选地，QLED器件还包括设置在空穴注入层上的空穴传输层、量子点发光层、电子传输层以及顶电极。
可选地，空穴传输层的材料包括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。具体例如，量子点发光层的材料包括但不限于CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、PbS、PbSe、PbTe，以及其他二元、三元、四元的II-VI化合物中的一种或多种；作为举例，量子点发光层的材料还可以包括但不限于GaP、GaAs、InP、InAs和其他二元、三元、四元的III-V化合物中的一种或多种。
除此以外，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。其中，无机钙钛矿型半导体的结构通式为AMX3，其中A为Cs+离子；M为二价金属阳离子，可以选自但不限于Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+或Eu2+；X为卤素阴离子，可以选自但不限于Cl-、Br-或I-。其中，有机-无机杂化钙钛矿型半导体的结构通式为BMX3，其中B为有机胺阳离子，可以选自但不限于CH3(CH2)n-2NH3 +(n≥2)或NH3(CH2)nNH3 2+(n≥2)；当n＝2时，无机金属卤化物八面体MX64 -通过共顶的方式连接，金属阳离子M位于卤素八面体的体心，有机胺阳离子B填充在八面体间的空隙内，形成无限延伸的三维结构；当n＞2时，以共顶的方式连接的无机金属卤化物八面体MX64 -在二维方向延伸形成层状结构，层间插入有机胺阳离子双分子层(质子化单胺)或有机胺阳离子单分子层(质子化双胺)，有机层与无机层相互交叠形成稳定的二维层状结构；M为二价金属阳离子，可以选自但不限于Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+或Eu2+；X为卤素阴离子，可以选自但不限于Cl-、Br-或I-。
可选地，电子传输层材料包括ZnO、TiO2、SnO2、Alq3中的至少一种。
可选地，阴电极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。
本申请还提供一种上述QLED器件的制备方法，其包括：
S1、在ITO阳极的ITO薄膜上沉积空穴注入层。
S2、在空穴注入层的表面沉积空穴传输层。
S3、在空穴传输层的表面沉积量子点发光层。
S4、在量子点发光层的表面沉积电子传输层。
S5、在电子传输层的表面沉积阴电极。
需要说明的是，各层的沉积方法主要为物理法，包括但不限于旋涂法、印刷法、刮涂法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、真空热蒸镀等等中的一种或多种。
可选地，步骤S1中，沉积空穴注入层的方法包括：过滤空穴注入层水溶液，然后在退火后的ITO阳极的ITO薄膜上涂覆空穴注入层溶液，例如采用旋涂的方式，其中旋涂速率为2500-3500rpm，涂覆完成后，在130-150℃加热28-35min。步骤S2中，沉积空穴传输层的方法包括：将配置好的空穴传输层溶液涂覆在空穴注入层上面，例如采用旋涂的方式，其中旋涂速率为1500-2500rpm，涂覆完成后，在105-115℃加热28-35min。
步骤S3中，沉积量子点发光层的方法包括：将提前制备好的量子点溶液涂覆于空穴传输层上中，例如采用旋涂的方式，其中旋涂速率为2000-4500rpm，涂覆完成后，放在55-70℃加热4-6min。
步骤S4中，沉积电子传输层的方法包括：将电子传输层溶液涂覆于量子点发光层上，例如采用旋涂的方式，其中旋涂速率为1000-3500rpm，涂覆完成后，在70-90℃加热25-35min。
需要说明的是，上述各步骤旋涂过程中，一般设定滴加的量为70-100ul。具体可根据厚度进行选择。
步骤S5中，沉积顶电极的方法包括：将步骤S4得到的器件转移至热蒸发镀膜机中，对电子传输层表面蒸镀顶电极。
本申请示例性的提供了一种显示装置，其包括本申请提供的QLED器件。
以下结合实施例对本申请的一种ITO阳极及其制备方法、QLED器件及显示装置作进一步的详细描述。以下实施例以及对比例中，ITO玻璃基板大小为正方形3mm乘3mm，厚度为1mm。
实施例1
步骤1、InP核的制备：将1.2mmol的醋酸铟(In(Ac)3)、0.6mmol的醋酸锌(Zn(Ac)2)和3.6mmol棕榈酸(PA)加入三口烧瓶中，并加热到150℃，将0.8mmol的三(三甲基硅烷基)膦((TMS)3P)溶在1ml的三正辛基膦(TOP)中打入到上述溶液并迅速升温至290℃反应5min制的InP核。
步骤2、InP/ZnSe/ZnSeS的制备：
将清洗后的InP打入到5mZn(OA)2溶液中，110℃加入0.2mmolSe-TOP溶液后迅速升温至320℃，同时滴入1mmolSe-TOP溶液和0.25mmolS-TOP溶液，反应30min。并清洗干燥，用OCT配成InP/ZnSe/ZnSeS量子点溶液。
步骤3、高温退火ITO电极制备QLED器件
将ITO镀膜玻璃基板在管式炉中-0.1MPa氩气气氛下400℃下退火1h后依次用玻璃清洗剂、去离子水、乙醇、丙酮以及异丙醇清洗，并干燥。在处理好的ITO玻璃基片上以3000r/min的速度旋涂80μlPEDOT:PSS(CLEVIOSTMPVPAI4083)水溶液，再以140℃加热30min后传入手套箱中。空穴传输层TFB以转速2000r/min旋涂在PEDOT:PSS薄膜上，并以120℃加热20min。接着步骤2的发光层InP/ZnSe/ZnSeS量子点溶液以2000r/min并退火，然后将电子传输层ZnO分别以1500r/min的速度旋涂并加热。最后Al电极在气压低于5×10-5Pa的高真空条件下进行真空沉积，从而制备出结构为ITO(退火)/PEDOT:PSS/TFB/InP/ZnSe/ZnSeSQDs/ZnO/Al的目标器件(A)。
图1中为退火与不退火ITO镀膜玻璃基板上的ITO薄膜的SEM图，其中图1中(A)为退火ITO镀膜玻璃基板上的ITO薄膜的SEM图，图1中(B)为不退火后ITO薄膜的SEM图。根据对比可以看出，退火后的ITO镀膜玻璃基板上的ITO薄膜具有明显褶皱。
实施例2
步骤1、CdSe核的制备：称8mmol氧化镉，8mlOA，72mL的ODE于三口烧瓶中，用真空泵抽真空后冲入氩气，多次重复，使其三口烧瓶中充满氩气，缓慢升温至240℃使其完全转化为油酸镉。继续将油酸镉溶液升温至320℃，然后在280℃时将TOP-Se前驱体快速注入到反应釜中，反应5min左右制备得到CdSe核。
步骤2、CdSe/CdZnS的制备：将清洗后的CdSe核打入打入到5M的Zn(OA)2溶液中，升温至315℃，同时滴入0.5M的S-TOP和0.02M的Cd-TOP溶液，反应30min后并清洗干燥，得到CdSe/CdZnS，用OCT配成CdSe/CdZnS量子点溶液。
3.高温退火ITO电极制备QLED器件
将ITO镀膜玻璃基板在管式炉中-0.1MPa氩气气氛400℃下退火1小时后依次用玻璃清洗剂、去离子水、乙醇、丙酮以及异丙醇清洗并干燥。在处理好的ITO玻璃基片上以3000r/min的速度旋涂PEDOT:PSS(CLEVIOSTMPVPAI4083)水溶液，再以140℃加热30min后传入手套箱中。空穴传输层TFB以转速2000r/min旋涂在PEDOT:PSS薄膜上，并以120℃加热20min。接着采用步骤2制得的发光层CdSe/CdZnS量子点以2000r/min的速度旋涂并退火，然后将电子传输层ZnO以1500r/min的速度旋涂并80℃加热。最后Al电极在气压低于5×10-5Pa的高真空条件下进行真空沉积，从而制备出结构为ITO(退火)/PEDOT:PSS/TFB/CdSe/CdZnSQDs/ZnO/Al的目标器件(B)。
实施例3
步骤1、CdSe核的制备：称8mmol氧化镉，8mlOA，72mL的ODE于三口烧瓶中，用真空泵抽真空后冲入氩气，多次重复，使其三口烧瓶中充满氩气，缓慢升温至240℃使其完全转化为油酸镉。继续将油酸镉溶液升温至320℃，然后在280℃时将TOP-Se前驱体快速注入到反应釜中，反应5min左右制备得到CdSe核。
步骤2、CdSe/ZnSe的制备：将清洗后的CdSe核打入打入到6mmol的Zn(OA)2溶液中，升温至315℃，加入1mmol的Se-TOP，反应30min后并清洗并用甲苯配成CdSe/ZnSe溶液。
步骤3、CdSe/ZnSe/CdS的制备:称8mmol氧化镉，8mlOA，72mL的ODE于三口烧瓶中，用真空泵抽真空后冲入氩气，多次重复，使其三口烧瓶中充满氩气，缓慢升温至240℃使其完全转化为油酸镉。继续将油酸镉溶液升温至320℃，然后在280℃时将1mmolTOP-S前驱体快速注入到反应釜中，反应5min左右制备得到CdSe/ZnSe/CdS并清洗配成甲苯溶液。
步骤4、CdSe/ZnSe/CdS/ZnS的制备：将CdSe/ZnSe/CdS/ZnS甲苯溶液打入到6mmol的Zn(OA)2溶液中，升温至315℃，加入1mmol的S-TOP，反应30min后并清洗用辛烷配成CdSe/ZnSe/CdS/ZnS量子点溶液。
然后采用实施例1所示的方式利用CdSe/ZnSe/CdS/ZnS量子点溶液制备退火后的结构为ITO(退火)/PEDOT:PSS/TFB/CdSe/ZnSe/CdS/ZnSQDs/ZnO/Al的目标器件(C)。
实施例4
步骤1、CdSe核的制备：称8mmol氧化镉，8mlOA，72mL的ODE于三口烧瓶中，用真空泵抽真空后冲入氩气，多次重复，使其三口烧瓶中充满氩气，缓慢升温至240℃使其完全转化为油酸镉。继续将油酸镉溶液升温至320℃，然后在280℃时将TOP-Se前驱体快速注入到反应釜中，反应5min左右制备得到CdSe核。
步骤2、CdSe/CdZnSe的制备：将清洗后的CdSe核打入打入到6mmol的Zn(OA)2溶液中，升温至315℃，同时滴入0.02mmol的Cd-TOP溶液和0.5mmol的Se-TOP，反应30min后并清洗干燥，得到CdSe/CdZnSe，用OCT将CdSe/CdZnSe配成溶液。
步骤3、以不同的高温退火ITO电极制备QLED器件：
将ITO镀膜玻璃基板分别三组，三组ITO镀膜玻璃基板分别在管式炉中在-0.1MPa，氩气气氛下，分别以300℃、400℃、500℃下退火1h，然后依次用玻璃清洗剂、去离子水、乙醇、丙酮以及异丙醇清洗并干燥。在每个退火后的ITO玻璃基片上以3000r/min的速度旋涂PEDOT:PSS(CLEVIOSTMPVPAI4083)水溶液30s，再分别以140℃加热30min后传入手套箱中。将空穴传输层TFB以转速2000r/min旋涂在各PEDOT:PSS薄膜上45s，并分别以120℃加热20min。接着将用于制备量子点发光层的步骤2获得的CdSe/CdZnSe量子点以2000r/min旋涂在空穴传输层TFB层上30s，然后在60℃加热5min，再将电子传输层ZnO溶液以1500r/min的速度旋涂在量子点发光层并在80℃加热30min。最后Al电极在气压低于5×10-5Pa的高真空条件下进行真空沉积。从而制备出结构为ITO/PEDOT:PSS/TFB/CdSe/CdZnSeQDs/ZnO/Al的三个QLED器件，分别作为的目标器件(D1)、目标器件(D2)以及目标器件(D3)。
其中，目标器件(D1)对应的为ITO镀膜玻璃基板300℃退火，目标器件(D2)对应的为ITO镀膜玻璃基板400℃退火QLED器件，目标器件(D3)对应的为ITO镀膜玻璃基板500℃退火的QLED器件。
重复，并将获得的多个目标器件(D1)、多个目标器件(D2)以及多个目标器件(D3)放置在烘箱中进行100℃热处理10h然后采用相同的测试方式测试三种器件的成膜质量、器件寿命(平均值)和器件外量子效率(平均值)。结果如表1以及图2所示。
表1QLED寿命和效率
| 器件类别 | 器件外量子效率 | 器件寿命 |
| 目标器件(D1) | 11％ | 70h |
| 目标器件(D2) | 18％ | 200h |
| 目标器件(D3) | 13％ | 100h |
图2为目标器件(D1)、目标器件(D2)以及目标器件(D3)的发光示意图。
根据图2可以看出，随着退火温度的升高，QLED器件成膜质量有所改善，发光区域愈加明显，亮度增加，QLED器件性能增强。继续升高温度，QLED器件膜中存在着褶皱现象，这主要是温度的升高导致晶粒变大，粗糙的表面会导致器件亮度下降，器件性能有所降低。
通过比较不同退火温度的ITO电极制备的QLED性能可知，从300℃逐渐升温至400℃，QLED中器件外量子效率和寿命有所增加，这是因为ITO中的主要成分ITO结晶温度在200-300℃之间，退火温度在300℃时，ITO薄膜有非晶态，样品中存在了缺陷，导致产生了散射，器件的性能相对相低。随着退火温度的升高，使得薄膜的致密性提高，厚度减小，同时可以促进晶粒的生长和晶格失配的恢复，提高载流子迁移率，减少对光的散射损失，因而薄膜的透射率增加，提高了器件性能。继续升高温度可以增加载流子浓度，使得薄膜对光子的吸收增加，同时光子反射损失也增加。同时过量的氧在晶界处累积而光子入射受到散射影响，导致薄膜的透光率降低，降低了器件性能。
对比例1
其与实施例1的区别仅在于：其采用将图1中(B)所示的不退火的ITO镀膜玻璃基板按照实施例1的制备方式，制作结构为ITO(未退火)/PEDOT:PSS/TFB/InP/ZnSe/ZnSeSQDs/ZnO/Al的参考器件(A)。
重复，获得多个实施例1制得的目标器件(A)和多个对比例1制得的参考器件(A)，放置在同一烘箱中进行100℃热处理10h然后采用相同的测试方式测试目标器件(A)和参考器件(A)的成膜质量及其QLED寿命(平均)和效率(平均)，结果如图3以及表2所示。
表2目标器件(A)和参考器件(A)的成膜质量及其QLED寿命和效率
根据表2可以看出，目标器件(A)由于ITO膜经过高温退火处理，其器件外量子效率以及器件寿命明显优于参考器件(A)。
图3为目标器件(A)和参考器件(A)的发光示意图，根据图3可以看出，目标器件(A)的亮度优于参考器件(A)，且参考器件(A)在经过热处理后产生了褶皱，而目标器件(A)在经过热处理后基本没有褶皱。
对比例2
其与实施例2的区别仅在于：其采用不退火ITO镀膜玻璃基板按照实施例2的制备方式，制作结构为ITO(不退火)/PEDOT:PSS/TFB/CdSe/CdZnSQDs/ZnO/Al的参考器件(B)。
将实施例2制得的目标器件(B)和对比例2制得的参考器件(B)，放置在同一烘箱中进行100℃热处理10h然后采用相同的测试方式测试目标器件(B)和参考器件(B)的成膜质量及其QLED寿命和效率，结果如图4以及表3所示。
表3目标器件(B)和参考器件(B)的QLED寿命和效率
根据表3可以看出，目标器件(B)由于ITO膜经过高温退火处理，其器件外量子效率以及器件寿命明显优于参考器件(B)。
图4为目标器件(B)和参考器件(B)的发光示意图，根据图4可以看出，目标器件(B)的亮度优于参考器件(B)，且参考器件(B)在经过热处理后产生了褶皱，而目标器件(B)在经过热处理后基本没有褶皱。
对比例3
其与实施例3的区别仅在于，采用不退火ITO镀膜玻璃基板按照实施例3的制备方法制得结构为ITO(未退火)/PEDOT:PSS/TFB/CdSe/ZnSe/CdS/ZnSQDs/ZnO/Al的参考器件(C)。
经检测，实施例3相比于对比例3的ITO的功函数提高，从而降低了ITO和量子点之间的势垒差，空穴注入变的容易。
对比例4-5
对比例4与实施例4的区别仅在于：将ITO镀膜玻璃基板在管式炉中正常环境下400℃下退火30min，将对比例4制得的结构ITO/PEDOT:PSS/TFB/CdSe/CdZnSeQDs/ZnO/Al的器件，记为参考器件(D)。
对比例5与实施例4的区别仅在于：400℃下退火90min。将对比例6制得的结构ITO/PEDOT:PSS/TFB/CdSe/CdZnSeQDs/ZnO/Al的器件，记为参考器件(F)。
将对比例4-5制得的参考器件(D)、参考器件(F)放置在烘箱中进行100℃热处理10h，然后采用相同的测试方式测试三批器件的成膜质量及其QLED寿命和效率。
重复多次，结果如表4所示。
表4QLED寿命和效率
根据表4，可以看出在ITO退火时间从30min提高60min时，器件的性能有所增加。这是因为在正常条件下制备的ITO电极内部存在大量的缺陷和氧吸附，严重影响膜片的出光率，透光性较差。随着退火时间的增加，减小了ITO膜中内应力和晶格缺陷，同时ITO中的Sn离子也由低价的Sn离子变为高价的Sn离子，膜片透光率增加，提高了器件性能。继续延长退火时间，器件性能又开始下降，这主要是长时间的退火导致ITO薄膜电阻有所增加，降低了载流子的浓度，出光率下降，从而降低了器件性能。
综上，本申请提供的ITO阳极及其制备方法、QLED器件及显示装置，通过在上述特定条件下进行退火处理，不仅改善了ITO薄膜的质量，且制得的ITO阳极ITO薄膜所在的一侧具有褶皱状形貌，其尤其适用于应用于QLED器件中，不仅能够降低了ITO/空穴注入层界面的势能障碍，同时在和形成空穴注入层后，其表面的粗糙度反而降低，有效地提高了空穴注入效率，从而提高了QLED器件性能。
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ITO阳极的制备方法，其特征在于，包括：
将ITO基板在惰性气氛下，在300-500℃退火50-70min；
其中，所述ITO基板包括衬底和沉积在所述衬底上的ITO薄膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述退火在常压或微负压的条件下进行，所述微负压的压强为-0.05～-0.15MPa。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，还包括：将退火后的ITO基板依次放在清洗剂、水、丙酮、异丙醇中各超声清洗10-20min，干燥。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述干燥为采用惰性气体吹干。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的制备方法，其特征在于，所述衬底为玻璃。
6.一种ITO阳极，其特征在于，其由权利要求1～5任意一项所述的制备方法制得，所述ITO薄膜具有褶皱状形貌。
7.一种QLED器件，其特征在于，包括：如权利要求6所述的ITO阳极，以及设置在所述ITO阳极的所述ITO薄膜上的空穴注入层；
其中，所述空穴注入层由空穴注入层溶液涂覆在所述ITO薄膜上退火所得。
8.根据权利要求7所述的QLED器件，其特征在于，所述空穴注入层的材料包括PEDOT:PSS、PTPDES、PTPDES:TPBAH、PFO-co-NEPBN、PFO-co-NEPBN:F4-TCNQ、MoOx、WOx、NiO和CuO中的至少一种。
9.如权利要求7所述的QLED器件，其特征在于，所述空穴注入层的材料为PEDOT:PSS。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求7-9任意一项所述的QLED器件。
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| CN202111305680.4A Withdrawn CN114023911A (zh) | 2021-11-05 | 2021-11-05 | 一种ito阳极及其制备方法、qled器件及显示装置 |
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2021
- 2021-11-05 CN CN202111305680.4A patent/CN114023911A/zh not_active Withdrawn
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