CN114583087A - 一种量子点发光二极管及制作方法 - Google Patents

一种量子点发光二极管及制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114583087A
CN114583087A CN202210372331.2A CN202210372331A CN114583087A CN 114583087 A CN114583087 A CN 114583087A CN 202210372331 A CN202210372331 A CN 202210372331A CN 114583087 A CN114583087 A CN 114583087A
Authority
CN
China
Prior art keywords
quantum dot
emitting diode
light
dot light
substrate
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.)
Pending
Application number
CN202210372331.2A
Other languages
English (en)
Inventor
王福芝
刘怡娜
朱晓东
王洋
李美成
白一鸣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North China Electric Power University
Original Assignee
North China Electric Power University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North China Electric Power University filed Critical North China Electric Power University
Priority to CN202210372331.2A priority Critical patent/CN114583087A/zh
Publication of CN114583087A publication Critical patent/CN114583087A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • 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
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/858—Arrangements for extracting light from the devices comprising refractive means, e.g. lenses
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明提供了一种量子点发光二极管及制作方法，量子点发光二极管包括顶发射量子点发光二极管与底发射量子点发光二极管两种结构，在顶发射量子点发光二极管的出光侧增加光路调整层或者在底发射量子点发光二极管的出光侧增加光路调整层，增加光路调整层不仅可以增加量子点发光二极管发出的光的出射截面面积，而且该光路调整层还可以对量子点发光二极管发出的光进行折射，从而对光进行光路调整，光路的调整可以提高光的出射几率并且可以提高器件各个角度的出光均匀性。增加光的出射面积、提高光的出射几率以及提高器件各个角度的出光均匀性可以让该量子点发光二极管的光提取效率得到了明显提升。

Description

一种量子点发光二极管及制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更具体地说，涉及一种量子点发光二极管及制作方法。
背景技术
随着科研机构和企业的不断探索和研究，量子点发光二极管(Quantum Dot LightEmitting Diodes，QLED)器件在显示领域取得了重大突破。虽然QLED的结构与有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diodes，OLED)非常相似，但是OLED的发光材料采用有机材料，寿命是有机材料本身不可逾越的致命伤；而QLED的发光材料则采用无机物，其材料特性更稳定，寿命更长，成本也更低。并且QLED色彩表现更加完美，色域可轻易达到最严苛的色彩标准BT2020的90％以上。QLED可以结合量子点优异的光学和电学特性，成为下一代显示技术的强有力竞争者。
现有的QLED包括底发射量子点发光二极管以及顶发射量子点发光二极管，但是，不论是底发射量子点发光二极管还是顶发射量子点发光二极管，都存在光提取效率低的问题。
发明内容
有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种量子点发光二极管及制作方法，技术方案如下：
一种量子点发光二极管，所述量子点发光二极管包括：
衬底；
位于所述衬底一侧的量子点发光层；
位于所述量子点发光层背离所述衬底一侧或者位于所述衬底背离所述量子点发光层一侧的光路调整层；
其中，所述光路调整层用于对所述量子点发光二极管发出的光进行光路调整。
可选的，在上述量子点发光二极管中，所述光路调整层的材料为X(ACB1)4配合物材料，其中，X为第三副族金属元素。
可选的，在上述量子点发光二极管中，所述X(ACB1)4配合物材料为乙酰丙酮铪(Hf(ACB1)4)配合物材料或乙酰丙酮锆(Zr(ACB1)4)配合物材料。
可选的，在上述量子点发光二极管中，所述X(ACB1)4配合物材料的溶液浓度为1mg/ml-10mg/ml。
可选的，在上述量子点发光二极管中，所述光路调整层包括多个光路调整结构，任一所述光路调整结构背离所述衬底的一端为弧面，所述弧面朝向背离所述衬底的方向凸起。
可选的，在上述量子点发光二极管中，所述量子点发光二极管还包括：
位于所述衬底与所述量子点发光层之间，且在第一方向上依次堆叠设置的第一电极、空穴注入层以及空穴传输层；所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述量子点发光层；
位于所述量子点发光层背离所述衬底一侧电子传输层；
位于所述电子传输层背离所述衬底一侧的第二电极；
其中，所述光路调整层位于所述第二电极背离所述衬底一侧或者位于所述衬底背离所述第二电极一侧。
一种量子点发光二极管的制作方法，所述制作方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底一侧形成量子点发光层；
在所述量子点发光层背离所述衬底一侧或者在所述衬底背离所述量子点发光层一侧形成光路调整层；其中，所述光路调整层用于对所述量子点发光二极管发出的光进行光路调整。
可选的，在上述量子点发光二极管的制作方法中，所述光路调整层的材料为X(ACB1)4配合物材料，其中，X为第三副族金属元素。
可选的，在上述量子点发光二极管的制作方法中，所述X(ACB1)4配合物材料为乙酰丙酮铪(Hf(ACB1)4)配合物材料或乙酰丙酮锆(Zr(ACB1)4)配合物材料。
可选的，在上述量子点发光二极管的制作方法中，所述X(ACB1)4配合物材料的溶液浓度为1mg/ml-10mg/ml。
相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：
本发明提供的一种量子点发光二极管包括衬底；位于衬底一侧的量子点发光层；位于量子点发光层背离衬底一侧或者位于衬底背离量子点发光层一侧的光路调整层；其中，光路调整层用于对所述量子点发光层发出的光做光路调整。量子点发光二极管包括顶发射量子点发光二极管与底发射量子点发光二极管两种结构，在顶发射量子点发光二极管的出光侧增加光路调整层或者在底发射量子点发光二极管的出光侧增加光路调整层，增加光路调整层不仅可以增加量子点发光二极管发出的光的出射截面面积，而且该光路调整层还可以对量子点发光二极管发出的光进行折射，从而对光进行光路调整，光路的调整可以提高光的出射几率并且可以提高器件各个角度的出光均匀性。增加光的出射面积、提高光的出射几率以及提高器件各个角度的出光均匀性可以让该量子点发光二极管的光提取效率得到了明显提升。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种量子点发光二极管的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的另一种量子点发光二极管的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的又一种量子点发光二极管的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种光路调整层材料的示意图；
图5为本发明实施例提供的一种量子点发光二极管的制作方法的流程图；
图6为本发明实施例提供的顶发射量子点发光二极管的电流密度-电压曲线示意图；
图7为本发明实施例提供的顶发射量子点发光二极管的亮度-电压曲线示意图；
图8为本发明实施例提供的顶发射量子点发光二极管的电流效率-电压曲线示意图；
图9为本发明实施例提供的顶发射量子点发光二极管的电致发光光谱示意图；
图10为本发明实施例提供的底发射量子点发光二极管的电流密度-电压曲线示意图；
图11为本发明实施例提供的底发射量子点发光二极管的亮度-电压曲线示意图；
图12为本发明实施例提供的底发射量子点发光二极管的电流效率-电压曲线示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参考图1，图1为本发明实施例提供的一种量子点发光二极管的结构示意图。参考图2，图2为本发明实施例提供的另一种量子点发光二极管的结构示意图。
所述量子点发光二极管包括：
衬底01，位于所述衬底01一侧的量子点发光层02。
可选的，在本发明另一实施例中，所述量子点发光二极管还包括：
位于所述衬底01与所述量子点发光层02之间，且在第一方向上Y依次堆叠设置的第一电极05、空穴注入层06以及空穴传输层07；所述第一方向Y垂直于所述衬底01，且由所述衬底01指向所述量子点发光层02。
位于所述量子点发光层02背离所述衬底01一侧电子传输层08。
位于所述电子传输层08背离所述衬底01一侧的第二电极09。
位于所述量子点发光层02背离所述衬底01一侧或者位于所述衬底01背离所述量子点发光层02一侧的光路调整层03。
其中，所述光路调整层03位于所述第二电极09背离所述衬底01一侧或者位于所述衬底01背离所述第二电极09一侧。
其中，所述光路调整层03用于对所述量子点发光二极管发出的光进行光路调整。
在该实施例中，因为量子点发光二极管有两种出光形式，所以量子点发光二极管从器件的出光来分，又包括从量子点发光二极管第二电极09出光的顶发射结构与从量子点发光二极管衬底01出光的底发射结构。
将量子点发光二极管从第二电极09出光的顶发射结构定义为顶发射量子点发光二极管。由于顶发射量子点发光二极管的光需要从第二电极09出射，所以第二电极09的材料可以采用Al材料或Ag材料或Au材料等透明金属材料，采用透明金属材料可以保证量子点发光层02发出的光从第二电极09出射出去。此外，由于顶发射量子点发光二极管的衬底01不用透光，所以可以采用硅片等材料。顶发射量子点发光二极管的第一电极05也不用透光，所以可以采用Al材料或Ag材料或Au材料等可以反射光的材料，将量子点发光层02发出的光反射到第二电极09出射。
将量子点发光二极管从衬底01出光的底发射结构定义为底发射量子点发光二极管，由于量子点发光二极管的光需要从衬底01出射，所以衬底01需要采用透明基底等可以透光的材料，进一步的，为了保证光可以从衬底01出射，采用ITO材料或FTO材料等透明或半透明的材料作为第一电极05。此外，由于量子点发光二极管为底发射结构，所以第二电极09的材料就可以采用Al材料或Ag材料或Au材料等可以反射光的材料，从而将量子点发光层02发出的光反射到衬底01出射。
进一步的，发明人发现不论是顶发射量子点发光二极管还是底发射量子点发光二极管，光提取效率都比较低，所以本发明在衬底01背离第二电极09一侧设置光路调整层03或者在第二电极09背离衬底01一侧设置光路调整层03，该光路调整层03可以采用溶液制备的方式，制备过程更加简便，且制备出的光路调整层03是类似于透镜的半球状结构，由于半球状结构的光路调整层03可以对出射光进行多次折射，所以可以增加光的出射截面面积，提高光的出射几率，而且还可以提高器件各个角度的出光均匀性，进而提高量子点发光二极管的光提取效率。
在上述量子点发光二极管中，第一电极05为阳极，阳极用于产生空穴，在量子点发光二极管外加电压的作用下，空穴从阳极进入空穴注入层06进而进入空穴传输层07，空穴注入层06用于将空穴注入空穴传输层07，空穴传输层07用于传输空穴，由于进行载流子注入时，容易造成载流子注入不平衡，所以利用空穴注入层06使空穴由空穴注入层06注入空穴传输层07。第二电极09为阴极，阴极用于产生电子，电子传输层08用于传输电子，电子从阴极进入电子传输层08之后，空穴传输层07的空穴与电子传输层08的电子分别向量子点发光层03迁移，量子点发光层03用于发光，此时，空穴和电子在量子点发光层03复合形成高能态的激子，激子经过弛豫、扩散等过程释放出能量，能量以光子的形式发出，致使量子点发光二极管发光。由于量子点发光层03上的量子点可以为红光量子点、绿光量子点、蓝光量子点中的一种，所以当量子点为红光量子点时，量子点发光二极管发出的光为红光；当量子点为绿光量子点时，量子点发光二极管发出的光为绿光；当量子点为蓝光量子点时，量子点发光二极管发出的光为蓝光。
在该实施例中，空穴注入层06的材料可以为PEDOT:PSS材料或MoO3材料或NIOX材料等，空穴传输层07的材料可以为TFB材料或TFB:TCTA材料等，电子传输层08的材料可以为ZnO材料或AZO材料或MgZnO材料等。
可选的，在本发明的另一实施例中，参考图3，图3为本发明实施例提供的又一种量子点发光二极管的结构示意图，所述光路调整层03包括多个光路调整结构04，任一所述光路调整结构04背离所述衬底01的一端为弧面，所述弧面朝向背离所述衬底01的方向凸起。
在该实施例中，如图3所示，以顶发射量子点发光二极管为例，虚线框所包围的结构为光路调整结构04，光路调整层03包括多个光路调整结构04，该光路调整结构04的弧面可以为类似于透镜的半球状结构，即弧面朝向背离衬底01的方向凸起。因为半球状结构的出光面积较大，所以增加了量子点发光二极管发出的光的出射截面面积，又由于出射光在通过半球状结构时会进行折射，所以提高了光的出射几率，同时还提高了量子点发光二极管各个角度的出光均匀性。
需要说明的是，虚线框所包围的结构并不代表其包围的所有面积，在此仅仅表示光路调整结构04。
可选的，在本发明的另一实施例中，参考图4，图4为本发明实施例提供的一种光路调整层材料的示意图，所述光路调整层03的材料为X(ACB1)4配合物材料，其中，X为第三副族金属元素。
在该实施例中，X(ACB1)4配合物材料是使用配体分子1-苯丁烷-1，3-二酮(1-phenylbutane-1，3-dione(ACB1))和XCl4进行配合反应得到的一种金属配合物，具有极强的聚集效应，倾向于在基底上形成更大的纳米粒子。从其3D结构可以看出四个苯环在空间沿四个方向排列，且苯环带来的大π键可以形成π-π堆积，具有极强的聚集效应，并且可以在薄膜表面形成多个自聚集的半球状结构。该半球状结构为上述光路调整结构04，因为光路调整结构04为半球状结构可以增加光的出射截面面积，提高光的出射几率，而且还可以提高器件各个角度的出光均匀性，所以采用X(ACB1)4配合物材料使其自聚集为半球状结构，可以不再利用其他工序去制作半球状结构，自聚集为半球状结构简化了制备光路调整层03的过程，进而简化了本发明实施例量子点发光二极管的制备流程。X为第三副族的金属元素，例如铪(Hf)元素或锆(Zr)元素等。
需要说明的是，量子点发光层02的材料不做具体限定，仅仅以X(ACB1)4配合物材料为例说明，也可用其他相同性质的材料，替换该材料，使其达到同样的效果。
可选的，在本发明的另一实施例中，所述X(ACB1)4配合物材料为乙酰丙酮铪(Hf(ACB1)4)配合物材料或乙酰丙酮锆(Zr(ACB1)4)配合物材料。
在该实施例中，Hf(ACB1)4或Zr(ACB1)4是使用配体分子1-苯丁烷-1,3-二酮(1-phenylbutane-1，3-dione(ACB1))和HfCl4或ZrCl4进行配合反应得到的一种金属配合物，具有极强的聚集效应，倾向于在基底上形成更大的纳米粒子。Hf(ACB1)4和Zr(ACB1)4的化学结构式与X(ACB1)4的结构式类似，即将图4中的X替换为Hf或Zr，从其3D结构可以看出四个苯环在空间沿四个方向排列，且苯环带来的大π键可以形成π-π堆积，具有极强的聚集效应，并且可以在薄膜表面形成多个自聚集的半球状结构。该半球状结构为光路调整结构04，因为光路调整结构04为半球状结构可以增加光的出射截面面积，提高光的出射几率，而且还可以提高器件各个角度的出光均匀性，所以采用Hf(ACB1)4配合物材料或Zr(ACB1)4配合物材料使其自聚集为半球状结构，可以不再利用其他工序去制作半球状结构，自聚集为半球状结构简化了制备光路调整层03的过程，进而简化了本发明实施例量子点发光二极管的制备流程。并且Hf(ACB1)4配合物材料或Zr(ACB1)4配合物材料不仅能自组装成尺寸可控的，规律的纳米粒子，还能与金属电极形成良好的接触，使其性能更佳。
需要说明的是，本发明仅仅以Hf(ACB1)4或Zr(ACB1)4为例进行说明，并不做具体限定。
可选的，在本发明的另一实施例中，所述X(ACB1)4配合物材料的溶液浓度为1mg/ml-10mg/ml。
在该实施例中，X(ACB1)4配合物材料为溶液，X(ACB1)4配合物材料的溶液浓度为1mg/ml-10mg/ml，例如，溶液浓度可以为5mg/ml或者8mg/ml或者10mg/ml等，包括端点值。X(ACB1)4配合物材料溶液通过旋涂方式在顶发射量子点发光二极管出光侧或底发射两字点发光二极管出光侧形成光路调整层03，光路调整层03利用溶液制备可以让光路调整层03的制备过程更加简便。
相较于刻蚀等制备方式的制备过程复杂繁琐，溶液制备不仅成本低，而且可以使制备的光路调整层03密度更大且厚度更加均匀。例如，该溶液可以是X(ACB1)4配合物材料溶液，X(ACB1)4配合物材料溶液涂覆在量子点发光二极管出光侧时，可以自聚集为半球状结构，使得形成的光路调整层03密度更大且厚度更加均匀。
需要说明的是，控制溶液浓度可以有效控制光路调整层的厚度，溶液浓度过高可能会导致光路调整层03涂布太厚或者涂布不均匀，溶液浓度过低可能会导致达不到光路调整层03所需要的厚度或者涂布不均匀。所以X(ACB1)4配合物材料的溶液浓度为1mg/ml-10mg/ml最佳。
针对上述实施例提供的量子点发光二极管，本发明实施例还提供了一种量子点发光二极管的制作方法，由于量子点发光二极管包括顶发射与底发射两种结构，所以分别对顶发射量子点发光二极管与底发射量子点发光二极管的制作方法进行具体的阐述。
参考图5，图5为本发明实施例提供的一种量子点发光二极管的制作方法的流程图。
所述制作方法包括：
S101：提供一衬底01。
在该步骤中，顶发射量子点发光二极管与底发射量子点发光二极管的衬底01不相同，当该量子点发光二极管为顶发射量子点发光二极管时，衬底01为硅片衬底等，当该量子点发光二极管为底发射量子点发光二极管时，衬底01为透明基底等。
S102：在所述衬底01一侧形成量子点发光层02。
在该步骤中，首先清洗衬底01，将清洗后的衬底01进行处理，然后在处理后的衬底01一侧形成第一电极05，再在第一电极05背离衬底01一侧形成空穴注入层06，之后在空穴注入层06背离衬底01一侧形成空穴传输层07，再在空穴传输层07背离衬底01一侧形成量子点发光层02。
S103：在所述量子点发光层02背离所述衬底01一侧或者在所述衬底01背离所述量子点发光层02一侧形成光路调整层03；其中，所述光路调整层03用于对所述量子点发光二极管发出的光进行光路调整。
在该步骤中，首先在形成的量子点发光层02背离衬底01的一侧形成电子传输层08，然后在电子传输层08背离衬底01一侧形成第二电极09。在第二电极形成之后，分为顶发射量子点发光二极管与底发射量子点发光二极管两种结构进行光路调整层03的形成，在第二电极09背离衬底01一侧形成光路调整层03，得到顶发射量子点发光二极管；在衬底01背离第二电极09一侧形成光路调整层03，得到底发射量子点发射二极管。增加光路调整层03不仅增加了光的出射截面面积，提高了光的出射几率，而且还提高了器件各个角度的出光均匀性。
具体的，对顶发射发光二极管与底发射发光二极管的制作方法，本发明提供了实施例，以下是对其具体阐述。
发明人在进行发明创造的过程中发现，顶发射量子点发光二极管器件多采用透明金属来作为反射阳极和透明阴极，这样的结构就是相当于QLED就被夹在两个反射镜之间，量子点发光层03产生的光从透明阴极出射之前会在两个反射镜之间进行若干次的反射并且相互干涉从而产生微腔效应，由反射阳极，半透明阴极，以及中间的功能层所组成的微腔结构会对特定波长的光进行增强或抑制。虽然采用光学微腔结构可以增加谐振波长的发光强度、窄化发光光谱、提高器件的发光效率。但是，微腔效应存在一个对QLED不利的影响——电致发光光谱的偏移。进一步的，发明人发现X(ACB1)4配合物材料作为光路调整层03可以改善顶发射量子点发光二极管由于微腔效应导致的光谱偏移的现象。
具体的，当量子点发光二极管为顶发射量子点发光二极管时，第一电极05可以采用Al材料；空穴注入层06可以采用MoO3材料；空穴传输层07可以采用TFB材料；量子点发光层02可以采用ZnCdS材料；电子传输层08可以采用AZO材料；第二电极09可以采用Ag材料；光路调整层可以采用Hf(ACB1)4材料。
在制作顶发射量子点发光二极管时，首先依次用丙酮、乙醇、超纯水分别超声清洗硅片15分钟，将清洗后的硅片放入H2O2：H2SO4＝1：3的混合溶液中，在110℃下加热1小时后，再以超纯水清洗干净。然后将硅片转移到真空镀膜机中(真空舱内气压小于1×10-4Pa)，在硅片衬底一侧蒸镀100nm的金属Al作为第一电极05，再在第一电极05背离衬底01一侧蒸镀10纳米的MoO3作为空穴注入层06。之后在空穴注入层06背离衬底01一侧旋涂TFB溶液，旋涂转速3000rpm旋涂时间30s，旋涂完毕后在100℃下退火30分钟，得到空穴传输层07；再在空穴传输层07背离衬底01一侧旋涂量子点溶液，旋涂转速3000rpm旋涂时间35s，旋涂完毕后在100℃下退火10分钟，得到量子点发光层02。在形成的量子点发光层02背离衬底01的一侧旋涂AZO溶液，旋涂转速2000rpm旋涂时间40s，旋涂完毕后100℃退火10分钟，得到电子传输层08。然后将得到的器件放入到真空镀膜机中(真空舱内气压小于1×10-4Pa)，在电子传输层08背离衬底01一侧蒸镀20nm厚的Ag作为第二电极09。在第二电极09背离衬底01一侧旋涂Hf(ACB1)4溶液，旋涂转速2000rpm旋涂时间30s，旋涂完毕后进行真空退火20分钟，得到光路调整层03，此时就得到了顶发射量子点发光二极管。由于Hf(ACB1)4具有极强的聚集效应，从而可以在透明阴极表面形成自聚集半球状结构，该结构不仅增加了光的出射截面面积，提高了光的出射几率，而且还提高了器件各个角度的出光均匀性。
需要说明的是，在进行第二电极09的蒸镀之前，用刮刀将器件刮出宽约2mm的区域作为阳极，此时得到的发光区域面积为3.6mm2。在顶发射量子点发光二极管中，第二电极09为透明电极。
还需要说明的是，要进行旋涂的Hf(ACB1)4溶液浓度为1mg/ml-10mg/ml，例如，溶液浓度可以为5mg/ml或者8mg/ml或者10mg/ml等，包括端点值。旋涂后光路调整层03进行真空退火，退火时间为5min-30min，例如退火时间可以为10min或者20min或者25min等，包括端点值。
本发明实施例还提供了有光路调整层03的顶发射量子点发光二极管与无光路调整层03的顶发射量子点发光二极管的对比数据。参考图6，图6为本发明实施例提供的顶发射量子点发光二极管的电流密度-电压曲线示意图，有光路调整层03的顶发射量子点发光二极管与无光路调整层03的顶发射量子点发光二极管相比，在低电压下，漏电流明显降低，电流密度明显小。参考图7，图7为本发明实施例提供的顶发射量子点发光二极管的亮度-电压曲线示意图，有光路调整层03的顶发射量子点发光二极管与无光路调整层03的顶发射量子点发光二极管相比，发光亮度也有一定的提高。参考图8，图8为本发明实施例提供的顶发射量子点发光二极管的电流效率-电压曲线示意图，有光路调整层03的顶发射量子点发光二极管与无光路调整层03的顶发射量子点发光二极管相比，电流效率有了明显的提高。参考图9，图9为本发明实施例提供的顶发射量子点发光二极管的电致发光光谱示意图，可以明显看出有光路调整层03的顶发射量子点发光二极管电致发光光谱重合，改善了顶发射量子点发光二极管由于微腔效应导致的光谱偏移的现象。
当量子点发光二极管为底发射量子点发光二极管时，第一电极05可以采用ITO材料；空穴注入层06可以采用MoO3材料；空穴传输层07可以采用TFB材料；量子点发光层02可以采用ZnCdS材料；电子传输层08可以采用AZO材料；第二电极09可以采用Al材料；光路调整层可以采用Hf(ACB1)4材料。
在制作底发射量子点发光二极管时，首先依次用丙酮、乙醇、超纯水分别超声清洗ITO15分钟，将ITO作为第一电极05，在透明衬底一侧形成第一电极05，再在第一电极05背离衬底01一侧蒸镀10纳米的MoO3作为空穴注入层06。之后在空穴注入层06背离衬底01一侧旋涂TFB溶液，旋涂转速3000rpm旋涂时间30s，旋涂完毕后在100℃下退火30分钟，得到空穴传输层07；再在空穴传输层07背离衬底01一侧旋涂量子点溶液，旋涂转速3000rpm旋涂时间35s，旋涂完毕后100℃退火10分钟，得到量子点发光层02。此时，在透明基底一侧依次形成了第一电极05、空穴注入层06、空穴传输层07以及量子点发光层02。在形成的量子点发光层02背离衬底01的一侧旋涂AZO溶液，旋涂转速2000rpm旋涂时间40s，旋涂完毕后100℃退火10分钟，得到电子传输层08。然后将得到的器件放入到真空镀膜机中(真空舱内气压小于1×10-4Pa)，在电子传输层08背离衬底01一侧蒸镀20nm厚的Ag作为第二电极09。然后在透明基底背离第二电极09一侧旋涂Hf(ACB1)4溶液，旋涂转速2000rpm旋涂时间30s，旋涂完毕后进行真空退火20分钟，得到光路调整层03，此时就得到底发射量子点发光二极管。由于Hf(ACB1)4具有极强的聚集效应，从而可以在透基底表面形成自聚集半球状结构，该结构不仅增加了光的出射截面面积，提高了光的出射几率，而且还提高了器件各个角度的出光均匀性。
需要说明的是，在进行第二电极09的蒸镀之前，用刮刀将器件刮出宽约2mm的区域作为阳极，此时得到的发光区域面积为3.6mm2。在底发射量子点发光二极管中，第一电极05为透明电极。
还需要说明的是，要进行旋涂的Hf(ACB1)4溶液浓度为1mg/ml-10mg/ml，例如，溶液浓度可以为5mg/ml或者8mg/ml或者10mg/ml等，包括端点值。旋涂后光路调整层03进行真空退火，退火时间为5min-30min，例如退火时间可以为10min或者20min或者25min等，包括端点值。
本发明实施例也提供了有光路调整层03的底发射量子点发光二极管与无光路调整层03的底发射量子点发光二极管的对比数据。参考图10，图10为本发明实施例提供的底发射量子点发光二极管的电流密度-电压曲线示意图，有光路调整层03的顶发射量子点发光二极管与无光路调整层03的顶发射量子点发光二极管相比，在低电压下，漏电流明显降低，电流密度明显小。参考图11，图11为本发明实施例提供的底发射量子点发光二极管的亮度-电压曲线示意图，有光路调整层03的顶发射量子点发光二极管与无光路调整层03的顶发射量子点发光二极管相比，发光亮度有一定的提高。参考图12，图12为本发明实施例提供的底发射量子点发光二极管的电流效率-电压曲线示意图，有光路调整层03的顶发射量子点发光二极管与无光路调整层03的顶发射量子点发光二极管相比，电流效率有了明显的提高。
可选的，在本发明的另一实施例中，参考图4，所述光路调整层03的材料为X(ACB1)4配合物材料，其中，X为第三副族金属元素。
在该实施例中，X(ACB1)4配合物材料是使用配体分子1-苯丁烷-1，3-二酮(1-phenylbutane-1，3-dione(ACB1))和XCl4进行配合反应得到的一种金属配合物，具有极强的聚集效应，倾向于在基底上形成更大的纳米粒子。从其3D结构可以看出四个苯环在空间沿四个方向排列，且苯环带来的大π键可以形成π-π堆积，具有极强的聚集效应，并且可以在薄膜表面形成多个自聚集的半球状结构。该半球状结构为上述光路调整结构04，因为光路调整结构04为半球状结构可以增加光的出射截面面积，提高光的出射几率，而且还可以提高器件各个角度的出光均匀性，所以采用X(ACB1)4配合物材料使其自聚集为半球状结构，可以不再利用其他工序去制作半球状结构，自聚集为半球状结构简化了制备光路调整层03的过程，进而简化了本发明实施例量子点发光二极管的制备流程。X为第三副族的金属元素，例如铪(Hf)元素或锆(Zr)元素等。
需要说明的是，量子点发光层02的材料不做具体限定，仅仅以X(ACB1)4配合物材料为例说明，也可用其他相同性质的材料，替换该材料，使其达到同样的效果。
可选的，在本发明的另一实施例中，所述X(ACB1)4配合物材料为乙酰丙酮铪(Hf(ACB1)4)配合物材料或乙酰丙酮锆(Zr(ACB1)4)配合物材料。
在该实施例中，Hf(ACB1)4或Zr(ACB1)4是使用配体分子1-苯丁烷-1,3-二酮(1-phenylbutane-1，3-dione(ACB1))和HfCl4或ZrCl4进行配合反应得到的一种金属配合物，具有极强的聚集效应，倾向于在基底上形成更大的纳米粒子。Hf(ACB1)4和Zr(ACB1)4的化学结构式与X(ACB1)4的结构式类似，即将图4中的X替换为Hf或Zr，从其3D结构可以看出四个苯环在空间沿四个方向排列，且苯环带来的大π键可以形成π-π堆积，具有极强的聚集效应，并且可以在薄膜表面形成多个自聚集的半球状结构。该半球状结构为上述光路调整结构04，因为光路调整结构04为半球状结构可以增加光的出射截面面积，提高光的出射几率，而且还可以提高器件各个角度的出光均匀性，所以采用Hf(ACB1)4配合物材料或Zr(ACB1)4配合物材料使其自聚集为半球状结构，可以不再利用其他工序去制作半球状结构，自聚集为半球状结构简化了制备光路调整层03的过程，进而简化了本发明实施例量子点发光二极管的制备流程。并且Hf(ACB1)4配合物材料或Zr(ACB1)4配合物材料不仅能自组装成尺寸可控的，规律的纳米粒子，还能与金属电极形成良好的接触，使其性能更佳。
需要说明的是，本发明仅仅以Hf(ACB1)4或Zr(ACB1)4为例进行说明，并不做具体限定。
可选的，在本发明的另一实施例中，所述X(ACB1)4配合物材料的溶液浓度为1mg/ml-10mg/ml。
在该实施例中，X(ACB1)4配合物材料为溶液，X(ACB1)4配合物材料的溶液浓度为1mg/ml-10mg/ml，例如，溶液浓度可以为5mg/ml或者8mg/ml或者10mg/ml等，包括端点值。X(ACB1)4配合物材料溶液通过旋涂方式在顶发射量子点发光二极管出光侧或底发射两字点发光二极管出光侧形成光路调整层03，光路调整层03利用溶液制备可以让光路调整层03的制备过程更加简便。
相较于刻蚀等制备方式的制备过程复杂繁琐，溶液制备不仅成本低，而且可以使制备的光路调整层03密度更大且厚度更加均匀。例如，该溶液可以是X(ACB1)4配合物材料溶液，X(ACB1)4配合物材料溶液涂覆在量子点发光二极管出光侧时，可以自聚集为半球状结构，使得形成的光路调整层03密度更大且厚度更加均匀。
需要说明的是，控制溶液浓度可以有效控制光路调整层的厚度，溶液浓度过高可能会导致光路调整层03涂布太厚或者涂布不均匀，溶液浓度过低可能会导致达不到光路调整层03所需要的厚度或者涂布不均匀。所以X(ACB1)4配合物材料的溶液浓度为1mg/ml-10mg/ml最佳。
以上对本发明所提供的一种量子点发光二极管及制作方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种量子点发光二极管，其特征在于，所述量子点发光二极管包括：
衬底；
位于所述衬底一侧的量子点发光层；
位于所述量子点发光层背离所述衬底一侧或者位于所述衬底背离所述量子点发光层一侧的光路调整层；
其中，所述光路调整层用于对所述量子点发光二极管发出的光进行光路调整。
2.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述光路调整层的材料为X(ACB1)4配合物材料，其中，X为第三副族金属元素。
3.根据权利要求2所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述X(ACB1)4配合物材料为乙酰丙酮铪(Hf(ACB1)4)配合物材料或乙酰丙酮锆(Zr(ACB1)4)配合物材料。
4.根据权利要求2所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述X(ACB1)4配合物材料的溶液浓度为1mg/ml-10mg/ml。
5.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述光路调整层包括多个光路调整结构，任一所述光路调整结构背离所述衬底的一端为弧面，所述弧面朝向背离所述衬底的方向凸起。
6.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于，所述量子点发光二极管还包括：
位于所述衬底与所述量子点发光层之间，且在第一方向上依次堆叠设置的第一电极、空穴注入层以及空穴传输层；所述第一方向垂直于所述衬底，且由所述衬底指向所述量子点发光层；
位于所述量子点发光层背离所述衬底一侧电子传输层；
位于所述电子传输层背离所述衬底一侧的第二电极；
其中，所述光路调整层位于所述第二电极背离所述衬底一侧或者位于所述衬底背离所述第二电极一侧。
7.一种量子点发光二极管的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：
提供一衬底；
在所述衬底一侧形成量子点发光层；
在所述量子点发光层背离所述衬底一侧或者在所述衬底背离所述量子点发光层一侧形成光路调整层；其中，所述光路调整层用于对所述量子点发光二极管发出的光进行光路调整。
8.根据权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述光路调整层的材料为X(ACB1)4配合物材料，其中，X为第三副族金属元素。
9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述X(ACB1)4配合物材料为乙酰丙酮铪(Hf(ACB1)4)配合物材料或乙酰丙酮锆(Zr(ACB1)4)配合物材料。
10.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述X(ACB1)4配合物材料的溶液浓度为1mg/ml-10mg/ml。
CN202210372331.2A 2022-04-11 2022-04-11 一种量子点发光二极管及制作方法 Pending CN114583087A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210372331.2A CN114583087A (zh) 2022-04-11 2022-04-11 一种量子点发光二极管及制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210372331.2A CN114583087A (zh) 2022-04-11 2022-04-11 一种量子点发光二极管及制作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114583087A true CN114583087A (zh) 2022-06-03

Family

ID=81777837

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210372331.2A Pending CN114583087A (zh) 2022-04-11 2022-04-11 一种量子点发光二极管及制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114583087A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10505136B2 (en) Light-emitting diode, method for fabricating the same, display device
JP4226835B2 (ja) 発光素子、その製造方法およびこれを用いた表示装置
TWI491309B (zh) 有機場致發光光源
KR101707254B1 (ko) 유기 발광 소자의 제조 방법, 유기 발광 소자, 발광 장치, 표시 패널, 및 표시 장치
TWI485898B (zh) 有機發光元件
TWI552407B (zh) 有機電子元件和有機電子元件的製造方法
JP5594777B2 (ja) ドープ有機層を含む微小空洞を伴う有機発光ダイオードおよびその製造プロセス
JP2006222082A (ja) 有機発光ダイオードデバイスおよび有機発光ダイオードデバイスの製造方法
US20120211782A1 (en) Organic electroluminescent element and display including same
CN110265564B (zh) 量子点发光二极管及其制备方法和显示屏
KR100781620B1 (ko) 전계 발광 장치 및 전계 발광 장치의 형성 방법
TWI575725B (zh) 包含金屬氧化物的陽極及具有該陽極之有機發光裝置
WO2020244252A1 (zh) 有机电致发光器件、显示面板及显示装置
KR100494557B1 (ko) 고굴절률 덮개층을 가지는 고효율 발광소자
JP2001338771A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法
TWI581452B (zh) High light extraction rate of light-emitting diodes, conductive films, and conductive films The production method
JPH11214162A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法
US6921627B2 (en) Organic electroluminescent device with self-aligned insulating fillers and method for manufacturing the same
CN111081904A (zh) 氧化石墨烯薄膜的制备方法、oled器件及制备方法
CN114583087A (zh) 一种量子点发光二极管及制作方法
KR102467691B1 (ko) 양자점 발광 소자, 그 제조 방법 및 양자점 발광 소자를 포함하는 디스플레이 소자
WO2022143737A1 (zh) 一种量子点发光二极管及其制备方法
EP2267818B1 (en) Organic lighting device
CN113948656B (zh) 一种晶体管及其制备方法
TWI584494B (zh) 具備量子井結構之膠體量子點電激發光元件及其製作方法

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