CN114188489B - 量子点发光层及其制备方法、qled器件、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了量子点发光层及其制备方法、QLED器件、显示装置，其中，一种量子点发光层的制备方法，包括：采用第一材料和第二材料，在第一材料涂覆过程中加入第二材料，通过涂覆形成混合膜层，所述第一材料和所述第二材料中的其中之一为量子点材料。本申请实施例提供的量子点发光层，在量子点材料层和空穴传输材料层之间形成连续能级，有利于空穴的传输，另外由于在量子点材料之间存在空穴传输材料，也可以防止量子点直接接触出现淬灭现象，从而可以有效提高器件的效率。
Description
技术领域
本申请一般涉及显示技术领域，具体涉及一种量子点发光层及其制备方法、QLED器件、显示装置。
背景技术
量子点(Quantum Dot,QD)是半径小于或者接近波尔激子半径的纳米晶颗粒，其尺寸粒径一般介于1-20nm之间，也称纳米晶。具有发光波长可调，发光光谱线宽窄，色纯度高，激发光谱宽，电子迁移率高等优点，在照明和显示领域都获得了广泛的关注与研究。
QLED器件为多层结构，各个功能层包括空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层，甚至还包括阻挡层。选择合适的器件结构和各功能层的传输特性匹配对QLED器件的性能至关重要。电子传输层材料的发展，使电子传输更为高效，从而使电子在QLED器件中成为多子。
然而，较多的功能层的制备增加了制程工艺的复杂程度和制备过程中的不可控程度。而且由于量子点较深的价带，空穴传输材料通常不能保证足够的空穴注入，导致电子空穴的注入不平衡，这也是制约QLED器件效率和寿命的主要因素之一。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种量子点发光层及其制备方法、QLED器件、显示装置，以平衡空穴注入和电子注入。
第一方面，本申请提供了一种量子点发光层的制备方法，包括：
采用第一材料和第二材料，在第一材料涂覆过程中加入第二材料，通过涂覆形成混合膜层，所述第一材料和所述第二材料中的其中之一为量子点材料
可选地，所述在第一材料涂覆过程中加入第二材料，所述方法包括：
加入第一材料；
在第一时间段内通过涂覆形成所述第一材料的湿膜层；
在第二时间段内加入第二材料；
在第三时间段内维持涂覆条件，以便使获得能级梯度变换的混合膜层。
可选地，所述第二材料的在第二时间段内的加入时间与混合膜层的能级宽度相关。
可选地，所述第一时间段、第二时间段、第三时间段的时长比值范围为(1～1.2)：(0.8～1.2):(1～2)。
可选地，所述第一材料为量子点材料，所述第二材料为空穴传输材料。
可选地，所述第一材料为空穴传输材料，所述第二材料为量子点材料。
可选地，在形成所述混合膜层之前，所述方法还包括：
形成过渡膜层；其中，所述过渡膜层的材料与所述第一材料的主体成分相同，所述过渡膜层中主体成分的浓度不小于所述第一材料中主体成分的浓度。
可选地，所述量子点材料的主体成分选自CdS、CdSe、ZnSe、InP、PbS、CsPbCl3、CsPbBr3、CsPhI3、CdS/ZnS、CdSe/ZnS、ZnSe、InP/ZnS、PbS/ZnS、CsPbCl3/ZnS、CsPbBr3/ZnS、CsPhI3/ZnS中的一种或多种。
可选地，所述空穴传输材料的主体成分选自TFB、PVK、Poly-TPD、NPB、TPH、TAPC中的一种或多种。
可选地，所述空穴传输材料的溶剂为所述量子点材料的溶剂的正交溶剂。
可选地，所述量子点材料的溶剂为油溶性有机溶剂，选自甲苯、氯苯、氯仿或正辛烷中的一种或多种。
可选地，所述空穴传输材料的溶剂选自水、乙醇和甲醇中的至少一种。
第二方面，本申请提供了一种量子点发光层，采用如以上所述的方法制备，包括层叠设置的量子点材料层、量子点/空穴传输混合层、空穴传输材料层。
可选地，还包括设置在所述量子点材料层背离所述量子点/空穴传输混合层一侧的量子点过渡膜层，其中，所述量子点过渡膜层的材料与所述量子点材料层中材料的主体成分相同，所述量子点过渡膜层中主体成分的浓度不小于所述量子点材料层中主体成分的浓度。
可选地，所述量子点发光层的能级呈梯度变换，其中，所述量子点材料层在第一方向上为第一梯度的平行能级，所述空穴传输材料层在第一方向上为第二梯度的平行能级，所述量子点/空穴传输混合层在第一方向上为处于第一梯度和第二梯度之间的递减能级；其中所述平行能级中沿第一方向上各个位置的能级相同，所述递减能级中沿第一方向上各个位置的能级逐渐减小；所述第一方向为从所述量子点材料层到所述空穴传输材料层的方向。
第三方面，本申请提供了一种QLED器件，包括：衬底基板以及设置在所述衬底基板上的第一电极、电子传输层、量子点发光层、空穴注入层、第二电极，其中，所述量子点发光层采用如以上任一所述的量子点发光层，且所述量子点材料层设置在靠近所述电子传输层的一侧。
第四方面，本申请提供了一种量子点发光层，采用如以上所述的方法制备，包括层叠设置的空穴传输材料层、空穴传输/量子点混合层、量子点材料层。
可选地，还包括设置在所述空穴传输材料层背离所述空穴传输/量子点混合层一侧的空穴传输过渡膜层；其中，所述空穴传输过渡膜层的材料与所述空穴传输材料层中材料的主体成分相同，所述空穴传输过渡膜层中主体成分的浓度不小于所述空穴传输材料层中主体成分的浓度。
可选地，所述量子点发光层的能级呈梯度变换，其中，所述空穴传输材料层在第二方向上为第三梯度的平行能级，所述量子点材料层在第二方向上为第四梯度的平行能级，所述量子点/空穴传输混合层在第二方向上为处于第三梯度和第四梯度之间的递增能级；其中所述平行能级中沿第二方向上各个位置的能级相同，所述递增能级中沿第二方向上各个位置的能级逐渐增大；所述第二方向为从所述空穴传输材料层到所述量子点材料层的方向。
第五方面，本申请提供了一种QLED器件，包括：衬底基板以及设置在所述衬底基板上的第一电极、空穴注入层、量子点发光层、电子传输层、第二电极，其中，所述量子点发光层采用如以上任一所述的量子点发光层，且所述量子点材料层设置在靠近所述电子传输层的一侧。
第六方面，本申请提供了一种显示装置，包括如以上所述的QLED器件。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本申请实施例提供的量子点发光层，在量子点材料层和空穴传输材料层之间形成连续能级，有利于空穴的传输，另外由于在量子点材料之间存在空穴传输材料，也可以防止量子点直接接触出现淬灭现象，从而可以有效提高器件的效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本申请的实施例提供的一种量子点发光层的制备的示意图；
图2为本申请的实施例提供的一种量子点发光层的制备方法的流程图；
图3为本申请的实施例提供的另一种量子点发光层的制备方法的流程图；
图4为本申请的实施例提供的一种QLED器件的结构示意图；
图5为本申请的实施例提供的一种量子点发光层的结构示意图；
图6为本申请的实施例提供的一种量子点发光层的能级示意图；
图7为本申请的实施例提供的一种QLED器件的制备方法的流程图；
图8为本申请的实施例提供的一种QLED器件的结构示意图；
图9为本申请的实施例提供的一种量子点发光层的结构示意图；
图10为本申请的实施例提供的一种量子点发光层的能级示意图；
图11为本申请的实施例提供的一种QLED器件的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
在QLED器件中量子点材料的发光是通过电致激发来实现的，即分别从QLED器件的阳极和阴极通电注入空穴和电子，空穴和电子通过QLED器件中相应功能层的传输在量子点发光层复合后，通过辐射跃迁的方式发射光子即实现发光。从以上过程可以看出，量子点自身的发光性能例如发光效率只是影响上述过程中辐射跃迁的效率，而QLED器件的整体发光效率还会同时受到上述过程中空穴和电子在量子点材料中的电荷注入和传输效率、空穴和电子在量子点材料中的相对电荷平衡、空穴和电子在量子点材料中的复合区域等的影响。
如图1所示，本申请提供了一种量子点发光层的制备方法，包括：
S10、采用第一材料和第二材料，在第一材料旋涂过程中加入第二材料，通过涂覆形成混合膜层，所述第一材料和所述第二材料中的其中之一为量子点材料。
在显示技术领域中，涂覆可以采用选自喷涂和旋涂中的任意一种或多种。本申请以旋涂方式进行示例性描述，本申请并不限于旋涂方式使得混合膜层中形成能级梯度变化的发光层。
需要说明的是，在本申请实施例中第一材料和第二材料中的一种选择的是量子点材料，在选择与量子点材料进行搭配的第二材料时，本申请中选择的第二材料为空穴传输层材料。
从基础器件的能级结构分析，量子点材料的价带能级较低，空穴从空穴传输层注入到发光层的势垒较大，而电子的注入的势垒很低，这样会造成载流子的注入不平衡，为了提高空穴注入的能力，选择与量子点材料共同形成电子点发光层，可以解决空穴注入困难、电子注入过强的问题。
需要说明的是，在本申请实施例中，主体材料为含量高于掺杂材料的含量。对于选择量子点材料或空穴传输层材料作为第一材料，在选择时可以根据应用器件以及应用场景来确定。例如，在选择第一材料和第二材料时，根据与发光层相接触上层和下层材料确定。
本申请实施例中，通过涂覆的方式形成第一材料和第二材料的混合膜层，以实现所述混合膜层可以形成梯度变化的能级。在涂覆过程中，形成下层为第一材料的第一膜层、中间为第一材料和第二材料的第二膜层、上层为第二材料的第三膜层。
在涂覆过程中，由于不同材料之间的渗入能力不同，导致在加入第二材料的过程中，第二材料向第一材料中渗入情况不同，控制第二材料的加入时间以及旋涂条件，可以形成仅为第二膜层的结构或者第一膜层和第二膜层的混合膜层结构，本申请实施例中，对此并不限制。在不同应用器件或者应用场景中可以进行选择。
另外，所述第二材料的在第二时间段内的加入时间与混合膜层的能级宽度相关。第二材料的渗入程度直接影响形成的混合膜层的能级梯度中各个能级的宽度。
在本申请实施例中，通过在量子点发光层中形成量子点材料和空穴传输材料的能级梯度变化的混合膜层，更加匹配的能级排列使得空穴传输的效率变高，可以解决电子和空穴注入能力不平衡的问题。同时，由于在量子点发光层中同时存在量子点材料和空穴传输材料，可以避免量子点团聚导致的猝灭现象，从而提高器件的效率和寿命。
如图2所示，在本申请实施例中，所述步骤S10中在第一材料旋涂过程中加入第二材料，所述方法具体包括：
S01、加入第一材料。
S02、在第一时间段内通过涂覆形成所述第一材料的湿膜层。
S03、在第二时间段内加入第二材料。
S04、在第三时间段内维持涂覆条件，以便使获得能级梯度变换的混合膜层。
在本申请实施例中，将量子点发光层的制备将第一材料的涂覆过程大致分为三个时间阶段，在第一阶段即第一时间段内，通过涂覆形成所述第一材料的湿膜层；在此阶段内，由于第一材料的溶液可能还未完全成膜，假如在此阶段内动态涂覆第二材料，第二材料非常容易渗入第一材料的湿膜层中，但是由于涂覆过程中采用的移液枪的枪头的冲击力可能会对未完全成膜的第一材料的湿膜层造成损害，另外，还可能导致第一材料和第二材料在其中完全无序的混合，无法产生所需的能级。
在第二阶段即第二时间段内旋涂。在此阶段内，第一材料仍处于湿膜的状态，且湿膜的状态经过第一阶段的制备，可以形成稳定的湿膜状态，在此阶段内，通过动态加入第二材料，部分第二材料会进入第一材料中，形成混合的膜层。通过动态调整第二材料的加入时间，可以控制形成混合膜层中第二材料的分布状态。
值得注意的是，在第一阶段内，虽然形成的是湿膜层，但当后续动态加入第二材料时，形成的湿膜层表面也可能被第二材料渗入，因此，在本申请实施例中，所述湿膜层为第一材料成膜时的状态，而非成型后的器件中膜层的结构。当湿膜层经过退火工艺后，可以形成的是下层的第一材料的膜层，例如量子点材料层或者空穴传输材料层，当然，还可能形成的是量子点/空穴传输混合层或者空穴传输/量子点混合层。
在第三阶段即第三时间段内维持涂覆条件，以便使获得能级梯度变换的混合膜层。若在此加入第二材料，由于第一材料的溶剂快速蒸发，第一材料的薄膜的成膜度已经很高，此时若加入第二材料会达不到理想的第二材料的渗入第一材料膜层的效果，无法形成明显的能级变换。
对于本申请实施例中提到的“动态”加入第二材料，本申请实施例中并不严格限制在第二时间段内的第二材料的加入时间。在本申请实施例中，对于第二材料的加入时间，可以根据第二材料中溶液的浓度、量子点发光层中的占比进行调整，本申请对此并不限制。
在本申请实施例中，旋涂时间总长为20s～80s，所述第一时间段、第二时间段、第三时间段的时长比值范围为(1～1.2)：(0.8～1.2):(1～2)。示例性地，所述第一时间段、第二时间段、第三时间段的比值为1:0.8:1、1.2:1.2:2、1:1:1.5、1:1:1。
在本申请实施例中，通过调整各个时间段的时长分布，可以使得在第一时间段内维持湿膜状态，在第二时间段内动态加入第二材料后，第二材料的渗入情况优良，结合第三时间段的动态旋涂后，可以形成混合材料的膜层。根据旋涂时间的不同，可以旋涂形成不同层级结构的混合膜层。例如：第一材料层/混合材料层/第二材料层；第一材料层/混合材料层；混合材料层/第二材料层。在应用时，可以根据器件或者应用场景的不同，进行适当的调整。
在本申请实施例中，优选旋涂时间总长为25s～40s；例如，所述第一时间段的时长为10-12s；所述第二时间段的时长为8-12s；所述第三时间段的时长为10s-20s。形成第一材料层/混合材料层/第二材料层的混合膜层结构。
在本申请的一个实施例中，所述第一材料为量子点材料，所述第二材料为空穴传输材料。在本申请的另一个实施例中，所述第一材料为空穴传输材料，所述第二材料为量子点材料。
可选地，所述量子点材料的主体成分选自CdS、CdSe、ZnSe、InP、PbS、CsPbCl3、CsPbBr3、CsPhI3、CdS/ZnS、CdSe/ZnS、ZnSe、InP/ZnS、PbS/ZnS、CsPbCl3/ZnS、CsPbBr3/ZnS、CsPhI3/ZnS中的一种或多种。本实施例中量子点的表面配体包括但不限于油酸，油胺，三辛基膦，十二硫醇等氧配位，氮配位，膦配位和硫配位的配体。
可选地，所述空穴传输材料的主体成分选自TFB、PVK、Poly-TPD、NPB、TPH、TAPC中的一种或多种。在本申请实施例中第二材料优选为小分子材料，更有利于在涂覆过程中的渗入。
在本申请实施例中，所述空穴传输材料的溶剂为所述量子点材料的溶剂的正交溶剂。可选地，所述量子点材料的溶剂为油溶性有机溶剂，选自甲苯、氯苯、氯仿或正辛烷中的一种或多种。可选地，所述空穴传输材料的溶剂选自水、乙醇和甲醇中的至少一种。
在本申请实施例中，为了使得量子点发光层可以与下层的功能层之间能级的梯度过渡，还包括与下层功能层直接接触的过渡膜层，在本申请实施例中，过渡膜层用于实现量子点器件的能级之间的均匀过渡，实现空穴注入与电子注入之间均衡。
如图3所示，在本申请实施例中，制备所述量子点发光层的方法包括：
S20、形成过渡膜层；其中，所述过渡膜层的材料与所述第一材料的主体成分相同，所述过渡膜层中主体成分的浓度不小于所述第一材料中主体成分的浓度。
S10、采用第一材料和第二材料，在第一材料涂覆过程中加入第二材料，通过涂覆形成混合膜层，所述第一材料和所述第二材料中的其中之一为量子点材料。
需要说明的是，在本申请实施例中，优选设置为所述过渡膜层的材料与所述第一材料为主体成分相同的材料，当然，在其他一些实施例中，还可以选择与所述第一材料功能相同的材料，例如，当第一材料为量子点材料时，所述过渡膜层的材料可以选择为与所述第一材料不同的量子点材料，本申请对此并不限制。
在本申请实施例中，通过在下层材料与混合膜层之间设置过渡膜层，可以防止第二材料直接与下层的功能材料直接接触，例如电子传输层或者电子注入层等，影响空穴注入效果。另外，通过设置与第一材料相同的材料，形成的发光层梯度区域相对较宽，浓度梯度更大，更有利于空穴的注入。
另外需要说明的是，本发明的QLED器件可以为正置型或者倒置型，对于正置型器件或者倒置型器件均可以是底部发射型、顶部发射型、或顶部和底部发射型。在底部发射型中，通过位于基板侧的电极提取光。在顶部发射型中，通过基板的相对侧提取光。根据第一材料和第二材料不同，可以存在不同的组合方式，在本申请实施例中以倒置型器件和正置型器件进行分别描述。
本申请实施例中制备的量子点发光层结构，从能级上看，把混合膜层独立出来看，其能级位置位于量子点材料层和空穴传输材料层之间，从而降低了空穴传输势垒，提高了空穴传输效率；另外，这种结构在形成的混合层整个结构中成分是连续性的，不存在中间多余界面，更加有利于空穴的传输。从而可以有效解决电子空穴注入不平衡的问题。
以这种方法制备的量子点发光层结构，可以设计不同的浓度梯度，从而能满足不同结构和不同体系的器件的要求。这种结构在量子点材料层和空穴传输材料层之间形成连续能级，有利于空穴的传输，另外由于在量子点材料之间存在空穴传输材料，也可以防止量子点直接接触出现淬灭现象。从而可以有效提高器件的效率。
实施例一
如图4所示，本申请提供了一种QLED器件，所述QLED器件为倒置型，包括：衬底基板100以及设置在所述衬底基板100上的第一电极110、电子传输层ETL 200、量子点发光层EML300、空穴注入层HIL 400、第二电极120，其中，所述量子点材料层310设置在靠近所述电子传输层ETL 200的一侧。
在设置时，QLED器件可以为顶发射器件，第一电极110可以为反射阴极，第二电极120可以为透明阳极；QLED器件可以为底发射器件，第一电极110可以为透明阴极，第二电极120可以为反射阳极，本申请对此并限制。
如图5所示，本申请实施例中的量子点发光层300，包括层叠设置的量子点材料层310、量子点/空穴传输混合层320、空穴传输材料层330。
所述量子点发光层300还包括设置在所述量子点材料层310背离所述量子点/空穴传输混合层一侧的量子点过渡膜层311，其中，所述量子点过渡膜层311的材料与所述量子点材料层310中材料的主体成分相同，所述量子点过渡膜层311中主体成分的浓度不小于所述量子点材料层310中主体成分的浓度。
在本申请实施例中，通过在混合层靠近电子传输层的一侧设置有量子点过渡膜层311，可以防止后续动态旋涂空穴传输材料时，空穴传输材料在渗入第二量子点材料时，避免空穴传输材料与下层的电子传输材料直接接触影响发光。
如图6所示，在本申请实施例中，所述量子点发光层300的能级呈梯度变换，其中，所述量子点材料层310在第一方向X上为第一梯度的平行能级，所述空穴传输材料层330在第一方向X上为第二梯度的平行能级，所述量子点/空穴传输混合层320在第一方向X上为处于第一梯度和第二梯度之间的递减能级；其中所述平行能级中沿第一方向X上各个位置的能级相同，所述递减能级中沿第一方向X上各个位置的能级逐渐减小；所述第一方向X为从所述量子点材料层310到所述空穴传输材料层330的方向。
需要说明的是，在本申请实施例中，通过控制空穴传输材料HT的加入时间，形成量子点发光层300为层级结构，在与电子传输层ETL200直接接触的为量子点过渡膜层311，采用的是与第一量子点材料QD1，在量子点过渡膜层上方的是第二量子点材料QD2形成的量子点材料层，在量子点材料层310上方形成的是量子点材料QD和空穴传输材料HT形成的量子点/空穴传输混合层320，在混合层上方是空穴传输材料形成的空穴传输材料层330。
值得注意的是，在本申请实施例中，量子点材料层310、量子点/空穴传输混合层320、空穴传输材料层330均是通过本申请实施例中提供的涂覆方式形成混合膜层的方法制备。
在具体制备时，如图7所示，过程如下：
ST01、提供一衬底基板100，在所述衬底基板100上形成第一电极110。
本发明实施例中对衬底的选择没有明确限制，可以采用硬质的玻璃基板，或者柔性的PET基板实现柔性器件的制备。在本申请实施例中，第一电极110为阴极，其中阴极可以是透射电极、半透射电极或者反射电极。当阴极是透射电极时，阴极可使用透明金属氧化物来形成，例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)或铟锡锌氧化物(ITZO)等。当阴极200是半透射电极或反射电极时，阴极可包括Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr或金属混合物。
ST02、在所述第一电极110上形成电子传输层ETL 200。
在本申请实施例中，除非另外规定，否则可以通过任何合适方法来沉积各种实施例的层中的任一者。对于有机层，优选方法包括热蒸发、喷墨、有机气相沉积(OVPD和通过有机蒸汽喷射印刷(OVJP)的沉积。其它合适沉积方法包括旋涂和其它基于溶液的工艺。基于溶液的工艺优选在氮或惰性气氛中进行。对于其它层，优选方法包括热蒸发。优选的图案化方法包括通过掩模的沉积、冷焊和与例如喷墨和OVJD等沉积方法中的一些方法相关联的图案化。还可以使用其它方法。可以修改待沉积的材料，以使其与具体沉积方法相容。
另外需要说明的是，在本申请实施例中，并不限制第一电极110与电子传输层ETL200之间还可能包括其他层级结构，例如电子注入层、空穴阻挡层等，本申请并不限制，在不同器件或者不同应用场景中，可以采用不同的层级结构。空穴阻挡层和电子传输层ETL 200材料可以为吖嗪，咪唑等衍生物。电子注入层可以是LIQ,Li,Ca,Yb等材料的超薄层。
ST03、在所述电子传输层ETL 200上形成量子点过渡膜层311。
在本申请实施例中，量子点过渡膜层311采用的是第一量子点材料QD1，例如，17mg/mL ZnSe/ZnS的正辛烷溶液。在制备时，可以采用蒸镀、涂覆等方式进行，本申请对此并不限制。
ST04、在量子点过渡膜层上旋涂形成混合膜层，所述混合膜层包括量子点材料层310、量子点/空穴传输混合层320、空穴传输材料层层330。采用的是第二量子点材料QD2，例如，15mg/mL ZnSe/ZnS的正辛烷溶液。空穴传输材料选择的是8mg/ML TFB。
在制备过程中，加入第二量子点材料QD2后，混合膜层的整体旋涂时间为30s，在第一阶段t1(第1s到第10s)内，通过旋涂仪旋涂成预设厚度的第二量子点材料QD2湿膜层；在第二阶段t2(第11s到第20s)内，在旋涂过程中在第14s时间点加入空穴传输材料；在第三阶段t3(第21s到第30s)内继续旋涂工艺。旋涂后执行退火工艺，完成混合膜层的制备。
ST05、在混合膜层上形成空穴注入层HIL 400、第二电极120。
需要说明的是，在本申请实施例中，通过控制空穴传输材料的浓度以及加入剂量，在形成混合膜层的过程中在最上层形成的为空穴传输材料层，在其他实施例中，在形成混合膜层的最上层还可以为量子点/空穴传输混合层320，因此，在形成空穴注入层HIL 400时，还可以根据需求形成空穴传输层，本申请对此并不限制。当然，在空穴注入层HIL 400与第二电极120之间还可以包括其他功能膜层，在应用时，根据不同器件以及不同场景进行调整，本申请中不再赘述。
在本申请实施例中，空穴注入层HIL 400可以是咔唑类材料掺杂p型掺杂剂形成。阳极可以是透射电极、半透射电极或者反射电极。当阳极是透射电极时，阳极可使用透明金属氧化物来形成，例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)或铟锡锌氧化物(ITZO)等。当阳极是半透射电极或反射电极时，阳极可包括Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr或金属混合物。
实施例二
如图8所示，本申请提供了一种QLED器件，所述QLED器件为正置型，包括：衬底基板100以及设置在所述衬底基板100上的第一电极110、电子传输层ETL 200、量子点发光层EML300、空穴注入层EIL 400、第二电极120，其中，所述量子点材料层360靠近所述空穴注入层EIL 400的一侧。
衬底基板100以及设置在所述衬底基板100上的第一电极110、空穴注入层HIL400、量子点发光层EML 300、电子传输层ETL 200、第二电极120，其中，所述量子点发光层采用如以上任一所述的量子点发光层，且所述量子点材料层设置在靠近所述电子传输层的一侧。
在设置时，QLED器件可以为顶发射器件，第一电极110可以为反射阳极，第二电极120可以为透明阴极；QLED器件可以为底发射器件，第一电极110可以为透明阳极，第二电极120可以为反射阴极，本申请对此并限制。
如图9所示，本申请实施例中所述量子点发光层EML 300，包括层叠设置的空穴传输材料层340、空穴传输/量子点混合层350、量子点材料层360。
所述量子点发光层EML 300还包括设置在所述空穴传输材料层340背离所述空穴传输/量子点混合层350一侧的空穴传输过渡膜层341。其中，所述空穴传输过渡膜层341的材料与所述空穴传输材料层342中材料的主体成分相同，所述空穴传输过渡膜层341中主体成分的浓度不小于所述空穴传输材料层342中主体成分的浓度。
在本申请实施例中，通过在混合层靠近电子传输层的一侧设置有空穴传输过渡膜层341，可以防止后续动态旋涂量子点材料时，量子点材料在渗入第二空穴传输材料时，避免量子点材料与下层的电子注入材料直接接触，由于量子点材料和空穴注入材料的差异较大，空穴注入将更加困难。
如图10所示，在本申请实施例中，所述量子点发光层EML 300的能级呈梯度变换，其中，所述空穴传输材料层340在第二方向Y上为第三梯度的平行能级，所述量子点材料层360在第二方向Y上为第四梯度的平行能级，所述量子点/空穴传输混合层350在第二方向Y上为处于第三梯度和第四梯度之间的递增能级；其中所述平行能级中沿第二方向Y上各个位置的能级相同，所述递增能级中沿第二方向Y上各个位置的能级逐渐增大；所述第二方向Y为从所述空穴传输材料层340到所述量子点材料层360的方向。
需要说明的是，在本申请实施例中，通过控制量子点材料的加入时间，形成量子点发光层300为层级结构，在与空穴注入层HIL 400直接接触的是第一空穴传输材料HT1形成的空穴传输过渡膜层341，在空穴传输过渡膜层341上方的是第二空穴传输材料HT2形成的空穴传输材料层340，在空穴传输材料层340上方形成的是量子点材料和空穴传输材料形成的量子点/空穴传输混合层，在混合层上方是量子点材料形成的量子点材料层360。
值得注意的是，在本申请实施例中，空穴传输材料层340、空穴传输/量子点混合层350、量子点材料层360均是通过本申请实施例中提供的涂覆方式形成混合膜层的方法制备。
在具体制备时，如图11所示，过程如下：
ST11、提供一衬底基板100，在所述衬底基板100上形成第一电极110。
本发明实施例中对衬底的选择没有明确限制，可以采用硬质的玻璃基板，或者柔性的PET基板实现柔性器件的制备。在本申请实施例中，第一电极110为阳极，其中阳极可以是透射电极、半透射电极或者反射电极。当阳极是透射电极时，阳极可使用透明金属氧化物来形成，例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)或铟锡锌氧化物(ITZO)等。当阳极200是半透射电极或反射电极时，阳极可包括Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr或金属混合物。
ST12、在所述第一电极110上形成空穴注入层HIL 400。
在本申请实施例中，除非另外规定，否则可以通过任何合适方法来沉积各种实施例的层中的任一者。对于有机层，优选方法包括热蒸发、喷墨、有机气相沉积(OVPD和通过有机蒸汽喷射印刷(OVJP)的沉积。其它合适沉积方法包括旋涂和其它基于溶液的工艺。基于溶液的工艺优选在氮或惰性气氛中进行。对于其它层，优选方法包括热蒸发。优选的图案化方法包括通过掩模的沉积、冷焊和与例如喷墨和OVJD等沉积方法中的一些方法相关联的图案化。还可以使用其它方法。可以修改待沉积的材料，以使其与具体沉积方法相容。
另外需要说明的是，在本申请实施例中，并不限制第一电极110与空穴注入层HIL400之间还可能包括其他层级结构，例如电子阻挡层等，本申请并不限制，在不同器件或者不同应用场景中，可以采用不同的层级结构。电子阻挡层和空穴注入层HIL 400的材料可以是咔唑类材料掺杂p型掺杂剂形成。
ST13、在所述空穴注入层HIL 400上形成空穴传输过渡膜层341。
在本申请实施例中，空穴传输过渡膜层341采用的是第一空穴传输材料HT1，例如，10mg/ML TFB。在制备时，可以采用蒸镀、涂覆等方式进行，本申请对此并不限制。
ST14、在空穴传输过渡膜层341上旋涂形成混合膜层，所述混合膜层包括空穴传输材料层340、空穴传输/量子点混合层350、量子点材料层360。采用的是第二空穴传输材料HT2，例如，第二空穴传输材料HT2选择的是8mg/ML TFB。量子点材料选择的是15mg/mLZnSe/ZnS的正辛烷溶液
在制备过程中，加入第二空穴传输材料HT2后，混合膜层的整体旋涂制备时间为30s，在第一阶段t1(第1s到第10s)内，通过旋涂仪旋涂成预设厚度的第二空穴传输材料HT2湿膜层；在第二阶段t2(第11s到第20s)内，在旋涂过程中在第12s时间点加入量子点材料；在第三阶段t3(第21s到第30s)内继续旋涂工艺。旋涂后执行退火工艺，完成混合膜层的制备。
ST15、在混合膜层上形成电子传输层ETL 200、第二电极120。
需要说明的是，在本申请实施例中，通过控制量子点材料的浓度以及加入剂量，在形成混合膜层的过程中在最上层形成的为量子点材料层360，在其他实施例中，在形成混合膜层的最上层还可以为量子点/空穴传输混合层，因此，在形成电子传输层ETL 200前，还可以根据需求形成量子点材料层360，本申请对此并不限制。当然，在电子传输层ETL 200与第二电极120之间还可以包括其他功能膜层，在应用时，根据不同器件以及不同场景进行调整，本申请中不再赘述。
在本申请实施例中，电子传输层ETL 200材料可以为吖嗪，咪唑等衍生物。第二电极120为阳极，其中阳极可以是透射电极、半透射电极或者反射电极。当阳极是透射电极时，阳极可使用透明金属氧化物来形成，例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)或铟锡锌氧化物(ITZO)等。当阳极是半透射电极或反射电极时，阳极可包括Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr或金属混合物。
本申请还提供了一种显示装置，包括如以上所述的QLED器件。
本申请实施例显示装置可以是电视，也可以是PC、智能手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3(Moving Picture Experts Group Audio Layer III，动态影像专家压缩标准音频层面)播放器、MP4(Moving Picture Experts Group Audio Layer IV，动态影像专家压缩标准音频层面)播放器、便携计算机等具有显示功能的装置。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。
Claims (19)
1.一种量子点发光层的制备方法，其特征在于，包括：
采用第一材料和第二材料，在第一材料涂覆过程中加入第二材料，通过涂覆形成混合膜层，所述第一材料和所述第二材料中的其中之一为量子点材料，其中，所述在第一材料涂覆过程中加入第二材料，所述方法包括：
加入第一材料；
在第一时间段内通过涂覆形成所述第一材料的湿膜层；
在第二时间段内加入第二材料；
在第三时间段内维持涂覆条件，以便使获得能级梯度变换的混合膜层；
所述第一时间段、第二时间段、第三时间段的时长比值范围为(1～1.2)：(0.8～1.2):(1～2)。
2.根据权利要求1所述的量子点发光层的制备方法，其特征在于，所述第二材料的在第二时间段内的加入时间与混合膜层的能级宽度相关。
3.根据权利要求1所述的量子点发光层的制备方法，其特征在于，所述第一材料为量子点材料，所述第二材料为空穴传输材料。
4.根据权利要求1所述的量子点发光层的制备方法，其特征在于，所述第一材料为空穴传输材料，所述第二材料为量子点材料。
5.根据权利要求3或4所述的量子点发光层的制备方法，其特征在于，在形成所述混合膜层之前，所述方法还包括：
形成过渡膜层；其中，所述过渡膜层的材料与所述第一材料的主体成分相同，所述过渡膜层中主体成分的浓度不小于所述第一材料中主体成分的浓度。
6.根据权利要求3或4所述的量子点发光层的制备方法，其特征在于，所述量子点材料的主体成分选自CdS、CdSe、ZnSe、InP、PbS、CsPbCl3、CsPbBr3、CsPhI3、CdS/ZnS、CdSe/ZnS、ZnSe、InP/ZnS、PbS/ZnS、CsPbCl3/ZnS、CsPbBr3/ZnS、CsPhI3/ZnS中的一种或多种。
7.根据权利要求3或4所述的量子点发光层的制备方法，其特征在于，所述空穴传输材料的主体成分选自TFB、PVK、Poly-TPD、NPB、TPH、TAPC中的一种或多种。
8.根据权利要求3或4所述的量子点发光层的制备方法，其特征在于，所述空穴传输材料的溶剂为所述量子点材料的溶剂的正交溶剂。
9.根据权利要求8所述的量子点发光层的制备方法，其特征在于，所述量子点材料的溶剂为油溶性有机溶剂，选自甲苯、氯苯、氯仿或正辛烷中的一种或多种。
10.根据权利要求8所述的量子点发光层的制备方法，其特征在于，所述空穴传输材料的溶剂选自水、乙醇和甲醇中的至少一种。
11.一种量子点发光层，其特征在于，采用如权利要求1-3、5-10任一所述的方法制备，包括层叠设置的量子点材料层、量子点/空穴传输混合层、空穴传输材料层。
12.根据权利要求11所述的量子点发光层，其特征在于，还包括设置在所述量子点材料层背离所述量子点/空穴传输混合层一侧的量子点过渡膜层，其中，所述量子点过渡膜层的材料与所述量子点材料层中材料的主体成分相同，所述量子点过渡膜层中主体成分的浓度不小于所述量子点材料层中主体成分的浓度。
13.根据权利要求11所述的量子点发光层，其特征在于，所述量子点发光层的能级呈梯度变换，其中，所述量子点材料层在第一方向上为第一梯度的平行能级，所述空穴传输材料层在第一方向上为第二梯度的平行能级，所述量子点/空穴传输混合层在第一方向上为处于第一梯度和第二梯度之间的递减能级；其中所述平行能级中沿第一方向上各个位置的能级相同，所述递减能级中沿第一方向上各个位置的能级逐渐减小；所述第一方向为从所述量子点材料层到所述空穴传输材料层的方向。
14.一种QLED器件，其特征在于，包括：衬底基板以及设置在所述衬底基板上的第一电极、电子传输层、量子点发光层、空穴注入层、第二电极，其中，所述量子点发光层采用如权利要求11-13任一所述的量子点发光层，且所述量子点材料层设置在靠近所述电子传输层的一侧。
15.一种量子点发光层，其特征在于，采用如权利要求1-2、4-10任一所述的方法制备，包括层叠设置的空穴传输材料层、空穴传输/量子点混合层、量子点材料层。
16.根据权利要求15所述的量子点发光层，其特征在于，还包括设置在所述空穴传输材料层背离所述空穴传输/量子点混合层一侧的空穴传输过渡膜层；其中，所述空穴传输过渡膜层的材料与所述空穴传输材料层中材料的主体成分相同，所述空穴传输过渡膜层中主体成分的浓度不小于所述空穴传输材料层中主体成分的浓度。
17.根据权利要求15所述的量子点发光层，其特征在于，所述量子点发光层的能级呈梯度变换，其中，所述空穴传输材料层在第二方向上为第三梯度的平行能级，所述量子点材料层在第二方向上为第四梯度的平行能级，所述量子点/空穴传输混合层在第二方向上为处于第三梯度和第四梯度之间的递增能级；其中所述平行能级中沿第二方向上各个位置的能级相同，所述递增能级中沿第二方向上各个位置的能级逐渐增大；所述第二方向为从所述空穴传输材料层到所述量子点材料层的方向。
18.一种QLED器件，其特征在于，包括：衬底基板以及设置在所述衬底基板上的第一电极、空穴注入层、量子点发光层、电子传输层、第二电极，其中，所述量子点发光层采用如权利要求11-13任一所述的量子点发光层，且所述量子点材料层设置在靠近所述电子传输层的一侧。
19.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求14或18所述的QLED器件。
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