CN115666199A - 一种qled阵列器件的直接光刻法制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种QLED阵列器件的直接光刻法制备方法，包括：在透明导电衬底的ITO层上依次沉积空穴注入层、空穴传输层和图案化发光层、电子传输层、金属阴极。其中，图案化发光层是通过将含光敏剂的可交联半导体聚合物和量子点共混形成墨水，经过旋涂、曝光和显影后实现。本发明不仅对量子点表面配体无损害，不限制量子点种类以及配体类型，也有利于提高空穴传输能力，以制备出高性能图案化QLED器件。
Description
技术领域
本发明属于OLED显示技术领域，涉及一种QLED阵列器件的直接光刻法制备方法。
背景技术
目前已有各种各样的量子点图案化方法，包括光刻、微/纳米压印、喷墨打印、x射线光刻、电子束光刻等。在这些技术中，光刻技术因其成熟工艺且易实现彩色化像素阵列，为一种最具有前景的图案化方法。近几年涌现出许多基于光刻工艺的无光刻胶的制备图案化发光层方法，如配体交换、光交联等。其中，配体交换导致溶解度很低，量子点表面容易出现新缺陷态，从而导致其器件性能较差；光交联虽然不改变配体分布，但也不直接接触关乎发光的量子点核，因此对电荷注入能力改变也不大。这直接影响了基于光刻工艺的图案化发光层及其高性能器件的实施进程。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷和不足，本发明提出一种QLED阵列器件的直接光刻法制备方法，利用可交联半导体聚合物和量子点共混制备墨水，将墨水经过旋涂、曝光和显影工艺后实现图案化发光层制备。该方法不仅对量子点表面配体无损害，也不限制量子点种类及配体类型，还有利于器件性能的提高。
该方案包括：在透明导电衬底的ITO层上依次沉积空穴注入层、空穴传输层和图案化发光层、电子传输层、金属阴极。其中，图案化发光层是通过将含光敏剂的可交联半导体聚合物和量子点共混形成墨水，经过旋涂、曝光和显影后实现。本发明不仅对量子点表面配体无损害，不限制量子点种类以及配体类型，也有利于提高空穴传输能力，以制备出高性能图案化QLED器件。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：
一种QLED阵列器件的直接光刻法制备方法，其特征在于：
制备过程包括：在透明导电衬底的ITO层上依次沉积空穴注入层、空穴传输层和图案化发光层、电子传输层、金属阴极。
其中，制备所述图案化发光层的具体过程如下：
步骤S1：预先将含光敏添加剂的可交联半导体聚合物A和量子点B共混均匀，得到墨水C；
步骤S2：在空穴传输层上，将墨水C利用匀胶机旋涂成膜；
步骤S3：通过掩模曝光，使可交联半导体聚合物发生交联反应，与其所包覆的量子点一并形成稳固的发光层；
步骤S4：经正辛烷显影构建图案化发光层。
进一步地，所述可交联聚合物A为TFB、PVK、PFO、PFSO其中之一。
进一步地，所述光敏添加剂为安息香二甲醚、双二苯甲酮、二苯甲酮中的一种。
进一步地，所述量子点B的材料为CdSe、InP、卤素钙钛矿中的一种。
进一步地，所述空穴注入层的材料为聚合物PEDOT:PSS、氧化钼、氧化镍、硫氰亚铜中的一种。
进一步地，所述空穴传输层的材料为聚合物TFB、Poly:TPD、PVK、PTAA中的一种或其中多种的混合物。
进一步地，所述电子传输层的材料为ZnMgO、ZnO纳米颗粒、掺杂金属阳离子的ZnO纳米颗粒、ZnO纳米颗粒与聚合物的混合体。
进一步地，所述金属阴极的材料为银或铝。
与现有技术相比，本发明及其优选方案具有以下有益效果：
（1）通过将含光敏剂的可交联半导体聚合物和量子点以一定比例共混制备图案化发光层，不影响量子点层电荷注入与传输能力；
（2）无需使用光刻胶，避免了光刻胶残留对量子点的影响；
（3）不涉及量子点表面配体的损害，易制备出高性能图案化QLED器件；
（4）对量子点种类及配体类型无限制，具有普适性；
（5）采用的制备过程安全无污染，不生成副产物，工艺简单易操作。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：
图1、图2是经本发明实施例制备方法形成的器件结构的示意图；
图3是本发明实施例一、实施例二、实施例三图案化发光层制备流程示意图。
具体实施方式
为让本专利的特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下：
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本说明书使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一
在本实施例中，参考图1，具体包括以下步骤:
1）采用磁控溅射法制备的ITO导电薄膜作为阳极基板。
2）将所述阳极基板依次放入玻璃清洗剂、去离子水、丙酮、乙醇中进行超声处理，每次超声的时间为10min。
3）通过旋涂法制备PEDOT:PSS作为空穴注入层，退火温度为120℃，厚度约为30nm。
4） 通过旋涂法制备TFB作为空穴传输层，退火温度为120℃，厚度约为40nm。
5）通过旋涂法在空穴传输层表面旋涂墨水作为图案化发光层，厚度约为30nm。如图3所示，具体包括以下步骤：预先将含光敏剂的可交联聚合物TFB和红光CdSe 量子点以一定比例共混均匀，利用匀胶机在转速2000r，时间40s的条件下旋涂成膜，通过掩模曝光使可交联聚合物发生交联，经正辛烷显影构建图案化发光层。
6） 通过旋涂法制备ZnO作为电子传输层，退火温度为80℃，厚度约为50nm。
7）通过真空蒸镀法蒸镀Ag电极，其厚度为100nm。
实施例二
在本实施例中，参考图1，具体包括以下步骤:
1）采用磁控溅射法制备的ITO导电薄膜作为阳极基板。
2）将所述阳极基板依次放入玻璃清洗剂、去离子水、丙酮、乙醇中进行超声处理，每次超声的时间为10min。
3）通过旋涂法制备PEDOT:PSS作为空穴注入层，退火温度为120℃，厚度约为30nm。
4）通过旋涂法制备TFB作为空穴传输层，退火温度为120℃，厚度约为40nm。
5）通过旋涂法在空穴传输层表面旋涂墨水作为图案化发光层，厚度约为30nm。如图3所示，具体包括以下步骤：预先将含光敏剂的可交联聚合物TFB和绿光InP量子点以一定比例共混均匀，利用匀胶机在转速2000r，时间40s的条件下旋涂成膜，通过掩模曝光使可交联聚合物发生交联，经正辛烷显影构建图案化发光层。
6) 通过旋涂法制备ZnMgO作为电子传输层，退火温度为80℃，厚度约为50nm。
7）通过真空蒸镀法蒸镀Al电极，其厚度为100nm。
实施例三
在本实施例中，参考图2，具体包括以下步骤:
1）采用磁控溅射法制备的ITO导电薄膜作为阳极基板。
2）将所述阳极基板依次放入玻璃清洗剂、去离子水、丙酮、乙醇中进行超声处理，每次超声的时间为10min。
3）通过旋涂法制备PEDOT:PSS作为空穴注入层，退火温度为120℃，厚度约为30nm。
4）通过旋涂法制备PTAA作为空穴传输层，退火温度为120℃，厚度约为40nm。
5）通过旋涂法在空穴传输层表面旋涂墨水作为图案化发光层，厚度约为30nm。如图3所示，具体包括以下步骤：预先将含光敏剂的可交联聚合物TFB和绿光Perovskite量子点以一定比例共混均匀，利用匀胶机在转速2000r，时间60s的条件下旋涂成膜，通过掩模曝光使可交联聚合物发生交联，经正辛烷显影构建图案化发光层。
6) 通过真空蒸镀法蒸镀TPBi作为电子传输层，其厚度为40nm。
7）通过真空蒸镀法蒸镀Al/LiF作为阴极，其中Al的厚度为100nm，LiF的厚度为1nm。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
本专利不局限于上述最佳实施方式，任何人在本专利的启示下都可以得出其它各种形式的一种QLED阵列器件的直接光刻法制备方法，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本专利的涵盖范围。
Claims (8)
1.一种QLED阵列器件的直接光刻法制备方法，其特征在于：
制备过程包括：在透明导电衬底的ITO层上依次沉积空穴注入层、空穴传输层和图案化发光层、电子传输层、金属阴极；
其中，制备所述图案化发光层的具体过程如下：
步骤S1：预先将含光敏添加剂的可交联半导体聚合物A和量子点B共混均匀，得到墨水C；
步骤S2：在空穴传输层上，将墨水C利用匀胶机旋涂成膜；
步骤S3：通过掩模曝光，使可交联半导体聚合物发生交联反应，与其所包覆的量子点一并形成稳固的发光层；
步骤S4：经正辛烷显影构建图案化发光层。
2.根据权利要求1所述的一种QLED阵列器件的直接光刻法制备方法，其特征在于：所述可交联聚合物A为TFB、PVK、PFO、PFSO其中之一。
3.根据权利要求1所述的一种QLED阵列器件的直接光刻法制备方法，其特征在于：所述光敏添加剂为安息香二甲醚、双二苯甲酮、二苯甲酮中的一种。
4.根据权利要求1所述的一种QLED阵列器件的直接光刻法制备方法，其特征在于：所述量子点B的材料为CdSe、InP、卤素钙钛矿中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种QLED阵列器件的直接光刻法制备方法，其特征在于：所述空穴注入层的材料为聚合物PEDOT:PSS、氧化钼、氧化镍、硫氰亚铜中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种QLED阵列器件的直接光刻法制备方法，其特征在于：所述空穴传输层的材料为聚合物TFB、Poly:TPD、PVK、PTAA中的一种或其中多种的混合物。
7.根据权利要求1所述的一种QLED阵列器件的直接光刻法制备方法，其特征在于：所述电子传输层的材料为ZnMgO、ZnO纳米颗粒、掺杂金属阳离子的ZnO纳米颗粒、ZnO纳米颗粒与聚合物的混合体。
8.根据权利要求1所述的一种QLED阵列器件的直接光刻法制备方法，其特征在于：所述金属阴极的材料为银或铝。
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