CN115968215A - 一种量子点发光二极管及其制备方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种量子点发光二极管，包括层叠设置的阳极、发光层、电子功能层及阴极，所述电子功能层中包括电子功能层材料，所述阴极中包括阴极材料，所述量子点发光二极管还包括位于电子功能层及阴极之间的过渡层，所述过渡层中包括电子功能层材料及阴极材料，在沿着所述阴极指向所述电子功能层的方向上，所述过渡层中的阴极材料的含量递增，所述过渡层的厚度大于等于6nm。所述过渡层中阴极材料与电子功能层材料的互混程度高，可有效去除阴极与电子功能层直接接触所产生的界面势垒区，从而形成一个平滑的渐变能级区域，可以较大程度的提高电子注入效率。另，本申请还公开了一种量子点发光二极管的制备方法及显示装置。

Description

一种量子点发光二极管及其制备方法、显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种量子点发光二极管、所述量子点发光二极管的制备方法、及使用所述量子点发光二极管的显示装置。

背景技术

量子点发光二极管(QLED)的结构为由空穴传输层、发光层、电子传输层等膜层组成的类似p-i-n结的三明治结构。QLED器件均可以通过平衡发光层的电子和空穴的注入，来达到高效发光的效果。

然而，现有的QLED器件经常会存在电子与空穴注入不平衡的问题，而影响器件的寿命和效率。例如，对与电子注入效率低于空穴注入效率的QLED器件，电子注入发光层中的数量较少，使得发光层中的空穴过量，而聚集在发光层与电子传输层的界面处，从而使得量子点发光层与电子传输层之间的界面电荷积累严重，极大提高了非辐射俄歇复合的概率，从而严重的影响器件的寿命和效率，并使得QLED器件启动电压较大。因此，保持电子空穴的注入平衡是减少电荷积累、降低器件内部界面处损耗、提高器件寿命的关键。

然而，现有的QLED器件的电子传输层与金属电极或氧化物电极之间会存在较大的接触势垒，电子越过势垒会造成一定的损失，从而降低了注入效率，降低器件的发光效率及寿命。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种新的量子点发光二极管，旨在改善现有的量子点发光二极管的寿命较短的问题。

本申请实施例是这样实现的，一种量子点发光二极管，包括层叠设置的阳极、发光层、电子功能层及阴极，所述电子功能层中包括电子功能层材料，所述阴极中包括阴极材料，所述量子点发光二极管还包括位于所述电子功能层及所述阴极之间的过渡层，所述过渡层中包括电子功能层材料及阴极材料，在沿着所述阴极指向所述电子功能层的方向上，所述过渡层中的电子功能层材料的含量递增，所述过渡层中的阴极材料的含量递减，所述过渡层的厚度大于等于6nm。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述过渡层中的电子功能层材料的含量由5％逐渐增加至95％，所述过渡层中的阴极材料的含量由95％逐渐减少至5％，

可选的，在本申请的一些实施例中，所述过渡层的厚度范围为6-20nm。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述阴极的材料为金属单质，所述金属单质选自Ag、Mg、Al、Cu和Au中的至少一种；和/或

所述过渡层中，阴极材料含量为20％的界面与电子功能层材含量为20％的界面之间的间距大于等于5nm。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述阴极的材料为金属氧化物，所述金属氧化物选自铟掺杂氧化锡、氟掺杂氧化锡、锑掺杂氧化锡、铝掺杂氧化锌、镓掺杂氧化锌、铟掺杂氧化锌、镁掺杂氧化锌及铝掺杂氧化镁中的至少一种；和/或

所述过渡层中，阴极材料含量为20％的界面与电子功能层材含量为20％的界面之间的间距大于等于6nm。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述电子功能层为电子注入层或电子传输层，所述电子注入层的材料选自Ga₂O₃、LiF/Yb、ZnO、Cs₂CO₃、RbBr、Rb₂CO₃中的至少一种，所述电子传输层的材料选自ZnO、Ca、Ba、CsF、LiF、CsCO₃、TiO₂、SnO、ZrO、AlZnO、ZnSnO、镁掺杂氧化锌、8-羟基喹啉铝、石墨烯、4,7-二苯基-1,10-菲啰啉及CsCO₃中的至少一种；和/或

所述发光层的材料选自单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种，所述单一结构量子点选自II-VI族化合物、III-V族化合物和I-III-VI族化合物中的至少一种，所述II-VI族化合物选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe及CdZnSTe中的至少一种，所述III-V族化合物选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP及InAlNP中的至少一种，所述I-III-VI族化合物选自CuInS₂、CuInSe₂及AgInS₂中的至少一种；所述核壳结构的量子点的核选自上述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料选自CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS和ZnS中的至少一种。

相应的，本申请实施例还提供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，在所述基板上依次形成阳极、发光层及电子功能层；

在所述电子功能层上溅射阴极材料，其中，溅射功率为1.0-4.0kW，时间为30-600秒，得到结合于所述电子功能层表面的过渡层及结合与所述过渡层的远离所述电子功能层表面的阴极。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述过渡层的厚度范围为6-20nm。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述阴极的材料为金属单质，所述金属单质选自Ag、Mg、Al、Cu和Au中的至少一种；和/或

所述过渡层中，阴极材料含量为20％的界面与电子功能层材含量为20％的界面之间的间距大于等于5nm。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述阴极的材料为金属氧化物，所述金属氧化物选自铟掺杂氧化锡、氟掺杂氧化锡、锑掺杂氧化锡、铝掺杂氧化锌、镓掺杂氧化锌、铟掺杂氧化锌、镁掺杂氧化锌及铝掺杂氧化镁中的至少一种；和/或

所述过渡层中，阴极材料含量为20％的界面与电子功能层材含量为20％的界面之间的间距大于等于6nm。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述电子功能层为电子注入层或电子传输层，所述电子注入层的材料选自Ga₂O₃、LiF/Yb、ZnO、Cs₂CO₃、RbBr、Rb₂CO₃中的至少一种，所述电子传输层的材料选自ZnO、Ca、Ba、CsF、LiF、CsCO₃、TiO₂、SnO、ZrO、AlZnO、ZnSnO、镁掺杂氧化锌、8-羟基喹啉铝、石墨烯、4,7-二苯基-1,10-菲啰啉及CsCO₃中的至少一种；和/或

所述发光层的材料选自单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种，所述单一结构量子点选自II-VI族化合物、III-V族化合物和I-III-VI族化合物中的至少一种，所述II-VI族化合物选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe及CdZnSTe中的至少一种，所述III-V族化合物选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP及InAlNP中的至少一种，所述I-III-VI族化合物选自CuInS₂、CuInSe₂及AgInS₂中的至少一种；所述核壳结构的量子点的核选自上述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料选自CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS和ZnS中的至少一种。

相应的，本申请实施例还提供一种显示装置，所述显示装置包括上述量子点发光二极管。

本申请的量子点发光二极管包括过渡层，所述过渡层中包括电子功能层材料及阴极材料，在沿着所述阴极指向所述电子功能层的方向上，所述过渡层中的电子功能层材料的含量逐渐增加，所述过渡层中的阴极材料的含量逐渐减少，所述过渡层的厚度大于等于6nm。所述过渡层中的阴极材料与电子功能层材料的互混程度较高，且互混厚度较大，可以有效去除阴极与电子功能层直接接触所产生的界面势垒区，从而形成一个平滑的渐变能级区域，可以较大程度的提高电子注入效率，进而提高量子点发光二极管的电子-空穴的注入平衡，降低量子点发光二极管内部的损耗，提高量子点发光二极管的寿命。此外，电子-空穴的注入平衡，可以有效地降低量子点发光二极管的发光层与电子功能层之间的界面处的电荷积累，从而避免电荷积累所引起的发光层及电子功能层的材料老化，进而提高量子点发光二极管的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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的附图。

图1是本申请实施例提供的一种量子点发光二极管的结构示意图；

图2是本申请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是本申请实施例提供的量子点发光二极管的制备方法流程图；

图4是本申请实施例1的量子点发光二极管的截面的SEM图；

图5是本申请实施例4的量子点发光二极管的截面的SEM图；

图6是本申请对比例1的量子点发光二极管的截面的SEM图；

图7是本申请对比例1的量子点发光二极管的截面的SEM图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向。另外，在本申请的描述中，术语“包括”是指“包括但不限于”。本发明的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本发明范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所数范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。

请参阅图1，本申请实施例提供一种量子点发光二极管100，包括依次层叠设置的阳极10、发光层20、电子功能层30、过渡层40及阴极50。

所述电子功能层30中包括电子功能材料，所述阴极50中包括阴极材料。所述过渡层40包括电子功能层材料及阴极材料。

在沿着所述过渡层40与所述阴极50之间的界面指向所述过渡层40与所述电子功能层30之间的界面的方向上，所述电子功能层材料的含量递增(即逐渐增加)，所述阴极材料的含量递减(即逐渐减少)。在一些实施例中，在沿着所述过渡层40与所述阴极50之间的界面指向所述过渡层40与所述电子功能层30之间的界面的方向上，所述电子功能层材料的含量由5％逐渐增加至95％，所述阴极材料的含量由95％逐渐减少至5％。换言之，所述过渡层40与所述电子功能层30之间的界面处的阴极材料的含量为5％，所述过渡层40与所述阴极50之间的界面处的电子功能材料的含量为5％，且在所述过渡层40中沿着由阴极50指向电子功能层30的方向上，电子功能层材料的含量逐渐增加，而阴极材料的含量逐渐较少。

所述过渡层40的厚度范围为6-20nm。

所述过渡层40中，阴极材料含量为5％的界面与电子功能层材含量为5％的界面之间的间距大于等于6nm，阴极材料含量为20％的界面与电子功能层材含量为20％的界面之间的间距大于等于5nm。

所述阴极50的材料为本领域已知用于阴极的材料，如金属单质、掺杂金属氧化物等。所述金属单质可以选自但不限于Ag、Mg、Al、Cu和Au中的至少一种。所述金属氧化物可以选自但不限于铟掺杂氧化锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、锑掺杂氧化锡(ATO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、铟掺杂氧化锌(IZO)、镁掺杂氧化锌(MZO)及铝掺杂氧化镁(AMO)中的至少一种。

在一些实施例中，所述阴极50的材料为金属氧化物，所述过渡层40的厚度范围为8-20nm。所述过渡层40中，阴极材料含量为5％的界面与电子功能层材含量为5％的界面之间的间距大于等于8nm，如此可以有效地增大过渡层40的厚度(即阴极材料与电子功能材料互混的厚度)，提高量子点发光二极管100的电子传输能力；阴极材料含量为20％的界面与电子功能层材含量为20％的界面之间的间距大于等于6nm，如此，阴极材料与电子功能层材料的互溶(互混)程度较高，可以去除阴极50与电子功能层30直接接触所产生的界面势垒区，从而形成一个更加平滑的渐变能级区域，可以较大程度的提高电子注入效率。

在一些实施例中，所述阴极50的材料为金属单质时，所述过渡层40的厚度范围为6-20nm。所述过渡层40中，阴极材料含量为5％的界面与电子功能层材含量为5％的界面之间的间距大于等于6nm，如此可以有效地增大过渡层40的厚度，提高量子点发光二极管100的电子传输能力；阴极材料含量为20％的界面与电子功能层材含量为20％的界面之间的间距大于等于5nm，如此，阴极材料与电子功能层材料的互溶程度较高，可以去除阴极50与电子功能层30直接接触所产生的界面势垒区，从而形成一个更加平滑的渐变能级区域，可以较大程度的提高电子注入效率。

请参阅图2，在一实施例中，所述量子点发光二极管100还包括依次层叠在所述阳极10上的空穴注入层60及空穴传输层70。

所述电子功能层30可以为电子注入层或电子传输层。可以理解，在所述电子功能层30为电子注入层时，所述电子注入层与所述发光层20之间可以设置电子传输层。

所述电子注入层的材料为本领域已知用于电子注入层的材料，例如可以选自但不限于Ga₂O₃、LiF/Yb、ZnO、Cs₂CO₃、RbBr、Rb₂CO₃中的至少一种。

所述电子传输层的材料为本领域已知用于电子传输层的材料，例如可以选自但不限于ZnO、Ca、Ba、CsF、LiF、CsCO₃、TiO₂、SnO、ZrO、AlZnO、ZnSnO、镁掺杂氧化锌(MZO)、Alq3(8-羟基喹啉铝)、石墨烯、Bphen(4,7-二苯基-1,10-菲啰啉)及CsCO₃中的至少一种。

所述发光层20的材料为本领域已知用于量子点发光二极管的量子点材料，例如，可以选自但不限于单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种。所述单一结构量子点可以选自但不限于II-VI族化合物、III-V族化合物和I-III-VI族化合物中的至少一种。作为举例，所述II-VI族化合物可以选自但不限于CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe及CdZnSTe中的至少一种；所述III-V族化合物可以选自但不限于InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP及InAlNP中的至少一种；所述I-III-VI族化合物可以选自但不限于CuInS₂、CuInSe₂及AgInS₂中的至少一种。所述核壳结构的量子点的核可以选自上述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料可以选自但不限于CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS和ZnS中的至少一种。作为示例，所述核壳结构的量子点可以选自但不限于CdZnSe/CdZnS/ZnS、CdZnSe/ZnSe/ZnS、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe/ZnS、ZnSe/ZnS、ZnSeTe/ZnS、CdSe/CdZnSeS/ZnS、InP/ZnSe/ZnS及InP/ZnSeS/ZnS中的至少一种。

所述阳极10可以为金属单质电极、掺杂金属氧化物电极、复合电极等。所述金属单质电极的材料可以选自但不限于Ag、Mg、Al、Cu和Au中的至少一种。所述金属氧化物电极的材料可以选自但不限于铟掺杂氧化锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、锑掺杂氧化锡(ATO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、铟掺杂氧化锌(IZO)、镁掺杂氧化锌(MZO)及铝掺杂氧化镁(AMO)中的至少一种。所述复合电极的材料可以为掺杂或非掺杂的透明金属氧化物之间夹着金属的复合电极，如AZO/Ag/AZO、AZO/Al/AZO、ITO/Ag/ITO、ITO/Al/ITO、ZnO/Ag/ZnO、ZnO/Al/ZnO、TiO2/Ag/TiO2、TiO2/Al/TiO2、ZnS/Ag/ZnS、ZnS/Al/ZnS等。

所述空穴注入层60的材质为本领域已知用于空穴注入层的材料，例如，可以选自但不限于2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(HAT-CN)、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)及其掺有s-MoO₃的衍生物(PEDOT:PSS:s-MoO₃)中的至少一种。

所述空穴传输层70的材料为本领域已知用于空穴传输层的材料，例如，可以选自但不限于聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)、2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(spiro-omeTAD)、4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)、N,N′-双(1-奈基)-N,N′-二苯基-1,1′-二苯基-4,4′-二胺(NPB)、4,4'-双(N-咔唑)-1,1'-联苯(CBP)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-co-(4,4'-(N-(对丁基苯基))二苯胺)](TFB)、聚(9-乙烯基咔唑)(PVK)、聚三苯胺(Poly-TPD)、PEODT：PSS、MoO₃、WO₃、NiO、CuO、V₂O₅和CuS中的至少一种。

可以理解，所述量子点发光二极管100除上述各功能层外，还可以增设一些有助于提升量子点发光二极管100性能的功能层，包括界面修饰层、电子阻挡层、空穴阻挡层等。

可以理解，所述量子点发光二极管100的各层的材料可以依据量子点发光二极管100的发光需求进行调整。

本申请的量子点发光二极管100包括过渡层40，所述过渡层40包括电子功能层材料及阴极材料，沿着所述过渡层40与所述阴极50的界面指向所述过渡层40与所述电子功能层30的界面的方向上，所述电子功能层材料的含量逐渐增加，所述阴极材料的含量逐渐减少，且所述过渡层中，阴极材料含量为5％的界面与电子功能层材含量为5％的界面之间的间距大于等于6nm，阴极材料含量为20％的界面与电子功能层材含量为20％的界面之间的间距大于等于5nm。所述过渡层40中的阴极材料与电子功能层材料的互混程度较高，可以去除阴极50与电子功能层30直接接触所产生的界面势垒区，从而形成一个更加平滑的渐变能级区域，可以较大程度的提高电子注入效率，进而提高量子点发光二极管100的电子-空穴的注入平衡，降低量子点发光二极管100内部的损耗，提高量子点发光二极管100的寿命。

此外，电子-空穴的注入平衡，可以有效地降低量子点发光二极管100的发光层20与电子功能层30之间的界面处的电荷积累，从而避免电荷积累所引起的发光层20及电子功能层30的材料老化，进而提高量子点发光二极管100的寿命。

请参阅图2，本申请实施例还提供一种量子点发光二极管100的制备方法，包括如下步骤：

步骤S1：提供基板，在所述基板上依次形成阳极10、发光层20及电子功能层30；

步骤S2：使用磁控溅射的方法在所述电子功能层30上溅射阴极材料，得到结合与所述电子功能层30表面的过渡层40及结合于过渡层40的远离所述电子功能层30表面的阴极50，其中，所述磁控溅射的功率为1.0-4.0kW，时间为30-600秒。

可以理解，在所述量子点发光二极管100还包括空穴注入层60及空穴传输层70时，所述步骤S1为：提供基板，在所述基板上依次形成阳极10、空穴注入层60、空穴传输层70、发光层20及电子功能层30。

所述步骤S1中，所述形成阳极10、发光层20、电子功能层30、空穴注入层60及空穴传输层70的方法可采用本领域常规技术实现，例如可以为化学法和物理法。其中，化学法包括：化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法、共沉淀法。物理法包括物理镀膜法和溶液加工法，物理镀膜法包括：热蒸发镀膜法CVD、电子束蒸发镀膜法、磁控溅射法、多弧离子镀膜法、物理气相沉积法PVD、原子层沉积法、脉冲激光沉积法等，溶液加工法包括旋涂法、印刷法、喷墨打印法、刮涂法、打印法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法、条状涂布法等。

所述量子点发光二极管100的制备方法通过磁控溅射的方法在所述电子传输层上制备阴极，因磁控溅射具有高能量，换言之，磁控溅射成膜过程中的阴极材料粒子携带的能量较高，因此可以将阴极材料打入电子功能层30中，而形成电子功能层材料与阴极材料掺杂共混的过渡层40。从而较大程度的提高电子注入效率，进而提高量子点发光二极管100的电子-空穴的注入平衡，降低量子点发光二极管100内部的损耗，提高量子点发光二极管100的寿命。

此外，所述制备方法可以有效地提高电子功能层材料与阴极材料的互混程度，使得阴极50与电子功能层30紧密的结合在一起，提高阴极50与电子功能层30的接触面积。

本申请实施例还提供一种显示装置，所述显示装置包括所述量子点发光二极管100。

下面通过具体实施例来对本申请进行具体说明，以下实施例仅是本申请的部分实施例，不是对本申请的限定。

实施例1

提供玻璃基板，在基板上制备ITO/Ag/ITO阳极10，其中，ITO的厚度为10nm，Ag厚度为100nm，然后UVO(紫外光臭氧)清洗15min；

在阳极10上旋涂PEDOT:PSS材料，得到厚度为20nm的空穴注入层60，其中，旋涂转速为4000r/min，时间为40s，然后150℃下退火15min；

在所述空穴注入层60上旋涂TFB材料，得到厚度为25nm的空穴传输层70，其中，旋涂转速为3000r/min，时间为30s，然后150℃下退火20min；

在所述空穴传输层70上旋涂CdZnSe/ZnSe/ZnS蓝色量子点材料，得到厚度为20nm的发光层20，其中，旋涂转速为3000r/min，时间为30s，然后100℃下加热10min；

在所述发光层20上旋涂掺Mg的氧化锌(MZO，掺Mg质量比10％)材料，得到厚度为40nm的电子传输层，其中，旋涂转速为3000r/min，时间为30s，然后80℃下加热20min；

在所述电子传输层上使用磁控溅射的方法制备厚度为100nm的IZO阴极50，其中，磁控溅射的功率为4.0KW，时间为200秒，过渡层40的厚度为20nm，得到量子点发光二极管100。

实施例2

本实施例的量子点发光二极管100制备方法与实施例1基本相同，区别在于：溅射功率为2.0KW，溅射时间350s，过渡层40的厚度为13nm。

实施例3

本实施例的量子点发光二极管100制备方法与实施例1基本相同，区别在于：溅射功率为1.0KW，溅射时间600s，过渡层40的厚度为8nm。

实施例4

提供玻璃基板，在基板上制备ITO/Ag/ITO阳极10，其中，ITO的厚度为10nm，Ag厚度为100nm，然后UVO清洗15min。

在阳极10上旋涂PEDOT:PSS材料，得到厚度为15nm的空穴注入层60，其中，旋涂转速为4000r/min，时间为40s，然后150℃下退火15min；

在所述空穴注入层60上旋涂TFB材料，得到厚度为18nm的空穴传输层70，其中，旋涂转速为3000r/min，时间为30s，然后150℃下退火20min；

在所述空穴传输层70上旋涂CdZnSe/ZnSe/ZnS蓝色量子点材料，得到厚度为20nm的发光层20，其中，旋涂转速为3000r/min，时间为30s，然后100℃下加热10min；

在所述发光层20上旋涂掺Mg的氧化锌(MZO，掺Mg质量比10％)材料，得到厚度为35nm的电子传输层，其中，旋涂转速为3000r/min，时间为30s，然后80℃下加热20min；

在所述电子传输层上使用磁控溅射的方法制备厚度为30nm的Ag阴极50，其中，磁控溅射的功率为4.0KW，时间为60秒，过渡层40的厚度为20nm，得到量子点发光二极管100。

实施例5

本实施例的量子点发光二极管100制备方法与实施例4基本相同，区别在于：磁控溅射的功率为2.0KW，时间为100秒，过渡层40的厚度为13nm。

实施例6

本实施例的量子点发光二极管100制备方法与实施例4基本相同，区别在于：磁控溅射的功率为1.0KW，时间为250秒，过渡层40的厚度为6nm。

对比例1

提供玻璃基板，在基板上制备ITO/Ag/ITO阳极，其中，ITO的厚度为10nm，Ag厚度为100nm，然后UVO清洗15min；

在阳极上旋涂PEDOT:PSS材料，得到厚度为20nm的空穴注入层，其中，旋涂转速为4000r/min，时间为40s，然后150℃下退火15min；

在所述空穴注入层上旋涂TFB材料，得到厚度为25nm的空穴传输层，其中，旋涂转速为3000r/min，时间为30s，然后150℃下退火20min；

在所述空穴传输层上旋涂CdZnSe/ZnSe/ZnS蓝色量子点材料，得到厚度为20nm的发光层，其中，旋涂转速为3000r/min，时间为30s，然后100℃下加热10min；

在所述发光层上旋涂掺Mg的氧化锌(MZO，掺Mg质量比10％)材料，得到厚度为40nm的电子传输层，其中，旋涂转速为3000r/min，时间为30s，然后80℃下加热20min；

在所述电子传输层上蒸镀厚度为100nm的IZO阴极，得到量子点发光二极管。

对比例2

提供玻璃基板，在基板上制备ITO/Ag/ITO阳极，其中，ITO的厚度为10nm，Ag厚度为100nm，然后UVO清洗15min。

在阳极上旋涂PEDOT:PSS材料，得到厚度为15nm的空穴注入层，其中，旋涂转速为4000r/min，时间为40s，然后150℃下退火15min；

在所述空穴注入层上旋涂TFB材料，得到厚度为18nm的空穴传输层，其中，旋涂转速为3000r/min，时间为30s，然后150℃下退火20min；

在所述空穴传输层上旋涂CdZnSe/ZnSe/ZnS蓝色量子点材料，得到厚度为20nm的发光层，其中，旋涂转速为3000r/min，时间为30s，然后100℃下加热10min；

在所述发光层上旋涂掺Mg的氧化锌(MZO，掺Mg质量比10％)材料，得到厚度为35nm的电子传输层，其中，旋涂转速为3000r/min，时间为30s，然后80℃下加热20min；

在所述电子传输层上蒸镀厚度为30nm的Ag阴极，得到量子点发光二极管。

对比例3

本对比例的量子点发光二极管制备方法与实施例1基本相同，区别在于：溅射功率为5.0KW，溅射时间150s，过渡层40的厚度为30nm。

对比例4

本对比例的量子点发光二极管制备方法与实施例1基本相同，区别在于：溅射功率为0.5KW，溅射时间800s，过渡层40的厚度为2nm。

对所述实施例1和4及对比例1-2的过渡层40进行阴极材料比例检测。检测方法为：通过离子束将量子点发光二极管切开，使用扫描电子显微镜拍摄界面的SEM图，并使用EDX(能量色散X射线光谱仪)测量界面处不同点位的EDX能谱以确定元素种类及含量，然后计算得到各位点的阴极材料质量的质量百分含量(即阴极材料的比例)。其中，实施例1、实施例4、对比例1和对比例2的量子点发光二极管的截面的SEM图分别参见图4-7，阴极材料的比例的检测结果参表一。

表一：

图4-5中的1、2、3、4四个点是过渡层40中的点，图6-7中的1、2、3、4四个点是阴极和电子传输层界面处的点，其中1、2两个点在靠近阴极的一侧，3、4两个点在靠近电子传输层的一侧。其中，图4和图6中，1号点和4号点距离为20nm，2号点和3号点距离为16nm；图5和图7中1号点和4号点距离为20nm，2号点和3号点距离为16nm。

由表一及图4-7可知，实施例1和4的阴极材料在1、2两个点处的比例低于对比例1-2，而实施例1和4的阴极材料在3、4两个点处的比例高于对比例1-2。可见，实施例1和4的阴极与电子传输层的互溶程度高于对比例1-2的阴极与电子传输层的互溶程度。

对上述实施例1-6及对比例1-4的量子点发光二极管进行外量子效率(EQE)及寿命T95(器件亮度衰减至最高亮度的95％所花费的时间)进行检测。其中，EQE通过JVL设备测得，寿命T95通过寿命测试设备测试得到。检测结果参下表二：表二：

项目组别	外量子效率(EQE)	T95(1000nit)
			实施例1	15.4％	23h
实施例2	16.1％	29h
			实施例3	16.4％	27h
实施例4	17.9％	55h
			实施例5	16.5％	49h
实施例6	17.4％	51h
			对比例1	8.1％	5h
对比例2	12.2％	6h
			对比例3	4.1％	2h
对比例4	6.4％	4h

由表一及表二可知，相较于对比例1-4，实施例1-6的量子点发光二极管具有明显高的效率及较长的寿命。可见本申请的阴极与电子传输层互溶程度高的量子点发光二极管具有高效率及长寿命的特点。

以上对本申请实施例所提供的量子点发光二极管及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请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申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，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申请的限制。

Claims (12)

1.一种量子点发光二极管，包括层叠设置的阳极、发光层、电子功能层及阴极，所述电子功能层中包括电子功能层材料，所述阴极中包括阴极材料，其特征在于：所述量子点发光二极管还包括位于所述电子功能层及所述阴极之间的过渡层，所述过渡层中包括电子功能层材料及阴极材料，在沿着所述阴极指向所述电子功能层的方向上，所述过渡层中的电子功能层材料的含量递增，所述过渡层中的阴极材料的含量递减，所述过渡层的厚度大于等于6nm。

2.如权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于：所述过渡层中的电子功能层材料的含量由5％逐渐增加至95％，所述过渡层中的阴极材料的含量由95％逐渐减少至5％。

3.如权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于：所述过渡层的厚度范围为6-20nm。

4.如权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于：所述阴极的材料为金属单质，所述金属单质选自Ag、Mg、Al、Cu和Au中的至少一种；和/或

所述过渡层中，阴极材料含量为20％的界面与电子功能层材含量为20％的界面之间的间距大于等于5nm。

5.如权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于：所述阴极的材料为金属氧化物，所述金属氧化物选自铟掺杂氧化锡、氟掺杂氧化锡、锑掺杂氧化锡、铝掺杂氧化锌、镓掺杂氧化锌、铟掺杂氧化锌、镁掺杂氧化锌及铝掺杂氧化镁中的至少一种；和/或

所述过渡层中，阴极材料含量为20％的界面与电子功能层材含量为20％的界面之间的间距大于等于6nm。

6.如权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于：所述电子功能层为电子注入层或电子传输层，所述电子注入层的材料选自Ga₂O₃、LiF/Yb、ZnO、Cs₂CO₃、RbBr、Rb₂CO₃中的至少一种，所述电子传输层的材料选自ZnO、Ca、Ba、CsF、LiF、CsCO₃、TiO₂、SnO、ZrO、AlZnO、ZnSnO、镁掺杂氧化锌、8-羟基喹啉铝、石墨烯、4,7-二苯基-1,10-菲啰啉及CsCO₃中的至少一种；和/或

所述发光层的材料选自单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种，所述单一结构量子点选自II-VI族化合物、III-V族化合物和I-III-VI族化合物中的至少一种，所述II-VI族化合物选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe及CdZnSTe中的至少一种，所述III-V族化合物选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP及InAlNP中的至少一种，所述I-III-VI族化合物选自CuInS₂、CuInSe₂及AgInS₂中的至少一种；所述核壳结构的量子点的核选自上述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料选自CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS和ZnS中的至少一种。

7.一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，在所述基板上依次形成阳极、发光层及电子功能层；

在所述电子功能层上溅射阴极材料，其中，溅射功率为1.0-4.0kW，时间为30-600秒，得到结合于所述电子功能层表面的过渡层及结合与所述过渡层的远离所述电子功能层表面的阴极。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述过渡层的厚度范围为6-20nm。

9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述阴极的材料为金属单质，所述金属单质选自Ag、Mg、Al、Cu和Au中的至少一种；和/或

所述过渡层中，阴极材料含量为20％的界面与电子功能层材含量为20％的界面之间的间距大于等于5nm。

10.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述阴极的材料为金属氧化物，所述金属氧化物选自铟掺杂氧化锡、氟掺杂氧化锡、锑掺杂氧化锡、铝掺杂氧化锌、镓掺杂氧化锌、铟掺杂氧化锌、镁掺杂氧化锌及铝掺杂氧化镁中的至少一种；和/或

所述过渡层中，阴极材料含量为20％的界面与电子功能层材含量为20％的界面之间的间距大于等于6nm。

11.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述电子功能层为电子注入层或电子传输层，所述电子注入层的材料选自Ga₂O₃、LiF/Yb、ZnO、Cs₂CO₃、RbBr、Rb₂CO₃中的至少一种，所述电子传输层的材料选自ZnO、Ca、Ba、CsF、LiF、CsCO₃、TiO₂、SnO、ZrO、AlZnO、ZnSnO、镁掺杂氧化锌、8-羟基喹啉铝、石墨烯、4,7-二苯基-1,10-菲啰啉及CsCO₃中的至少一种；和/或

所述发光层的材料选自单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种，所述单一结构量子点选自II-VI族化合物、III-V族化合物和I-III-VI族化合物中的至少一种，所述II-VI族化合物选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe及CdZnSTe中的至少一种，所述III-V族化合物选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP及InAlNP中的至少一种，所述I-III-VI族化合物选自CuInS₂、CuInSe₂及AgInS₂中的至少一种；所述核壳结构的量子点的核选自上述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料选自CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS和ZnS中的至少一种。

12.一种显示装置，其特征在于：所述显示装置包括权利要求1-6任意一项所述的量子点发光二极管。

Images