一種qled器件及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種QLED器件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 量子點(diǎn)具有發(fā)光峰窄、量子產(chǎn)額高等優(yōu)點(diǎn)，加上可利用印刷工藝制備，所以基于量 子點(diǎn)的發(fā)光二極管（即量子點(diǎn)發(fā)光二極管:QLED)近來(lái)受到人們的普遍關(guān)注，其器件性能指 標(biāo)也發(fā)展迅速。
[0003] 為了提高電子的注入效率，通常在QLED器件的陰極和量子點(diǎn)發(fā)光層之間設(shè)置電子 傳輸層?，F(xiàn)有的電子傳輸材料，均能在一定程度上提高電子的注入效率，從而提高電子迀移 率。特別是納米氧化鋅，作為QLED器件中普遍采用的電子傳輸材料，其導(dǎo)帶能級(jí)有利于電子 從陰極到量子點(diǎn)的注入，而其較深的價(jià)帶能級(jí)又可起到有效阻擋空穴的作用。然而，現(xiàn)有的 電子傳輸材料如納米氧化鋅的光電特性相對(duì)不足，因此，如何進(jìn)一步提高電子傳輸材料如 納米氧化鋅的光電特性、從而提高QLED器件的發(fā)光效率是目前研究的一個(gè)重點(diǎn)。
[0004] 目前，溶液加工制備電子傳輸層時(shí)，電子傳輸材料如納米氧化鋅的制備一般采用 低溫的溶膠-凝膠方法，由此得到的納米材料如納米氧化鋅，其結(jié)晶度較低，存在大量的結(jié) 構(gòu)缺陷如空位、位錯(cuò)等，這些結(jié)構(gòu)缺陷成為激子的無(wú)輻射復(fù)合中心，從而降低器件的傳輸性 和透光性，影響QLED的發(fā)光效率。另外，現(xiàn)有的電子傳輸材料如納米氧化鋅的導(dǎo)帶能級(jí)還不 夠低，所以其注入效率特別是在藍(lán)光器件中的注入效率不是非常有效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種QLED器件的制備方法，旨在解決現(xiàn)有低溫溶膠-凝膠 方法的制備的電子傳輸材料特別是納米氧化鋅由于結(jié)晶度較低、結(jié)構(gòu)缺陷較多、導(dǎo)致電子 傳輸層的傳輸性和透光性受限的問(wèn)題。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種由上述方法制備的QLED器件。
[0007] 本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種QLED器件的制備方法，包括以下步驟：
[0008] 提供一襯底，在所述襯底上形成底電極；
[0009] 在所述底電極上沉積電子傳輸材料，對(duì)所述電子傳輸材料進(jìn)行RTP處理，得到電子 傳輸層；
[0010] 在所述電子傳輸層上沉積界面修飾材料形成界面修飾層，且所述界面修飾材料為 具有永久偶極矩的材料；
[0011] 在所述界面修飾層上依次沉積量子點(diǎn)發(fā)光層和頂電極。
[0012] 以及，一種QLED器件，所述QLED器件按照上述方法制備獲得，包括依次設(shè)置的襯 底、底電極、電子傳輸層、界面修飾層、量子點(diǎn)發(fā)光層和頂電極。
[0013] 本發(fā)明提供的QLED器件的制備方法，通過(guò)將所述QLED器件中電子傳輸材料如納米 氧化鋅進(jìn)行RTP處理從而提高其結(jié)晶度，減少所述電子傳輸材的結(jié)構(gòu)缺陷，進(jìn)而改善所述電 子傳輸層的傳輸性和透光性。且本發(fā)明采用RTP方法制備致密的電子傳輸層薄膜，相比傳統(tǒng) 的熱處理方法能耗低、時(shí)間短，也更適合于低成本大規(guī)模的印刷顯示技術(shù)。另外，通過(guò)在所 述電子傳輸層和所述量子點(diǎn)發(fā)光層的界面引入具有永久偶極矩的界面修飾層，一方面，所 述界面修飾層的設(shè)置，可以提高所述電子傳輸層的表面電勢(shì)，從而改善電子的注入水平;另 一方面，由于傳統(tǒng)的電子傳輸材料的表面缺陷較多，而采用RTP處理進(jìn)行表面缺陷改善的能 力畢竟有限，因此，通過(guò)在所述電子傳輸層上引入所述界面修飾層進(jìn)行表面修飾，可以起到 鈍化所述電子傳輸材料表面缺陷的作用，從而減少表面缺陷對(duì)激子的淬滅和此處載流子的 復(fù)合，進(jìn)而有效地提高所述QLED器件的發(fā)光效率。本發(fā)明在采用RTP處理制備所述電子傳輸 層的基礎(chǔ)上，在所述電子傳輸層上時(shí)引入界面修飾層，可以有效地提高所述QLED器件的整 體性能。
[0014] 本發(fā)明提供的所述QLED器件，其電子傳輸層通過(guò)RTP處理工藝制備而成，同時(shí)在所 述電子傳輸層和所述量子點(diǎn)發(fā)光層的界面設(shè)置有具有永久偶極矩的界面修飾層。一方面， 本發(fā)明所述電子傳輸層材料的結(jié)晶度提高，能夠增加載流子迀移率，改善QLED器件的傳輸 性能和透光性；另一方面，電子傳輸層/界面修飾層的雙層結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)一步改善電子傳輸 材料的電子傳輸能力、透光率以及界面能級(jí)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而改善QLED器件的發(fā)光性能，尤其是藍(lán) 光器件的發(fā)光性能。
【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的QLED器件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的具有空穴傳輸層的QLED器件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例3提供的引入界面修飾層后的電子傳輸層的表面電勢(shì)圖；
[0018] 圖4是本發(fā)明對(duì)比例2提供的未引入界面修飾層的電子傳輸層的表面電勢(shì)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合 實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種QLED器件的制備方法，包括以下步驟：
[0021] S01.提供一襯底，在所述襯底上形成底電極；
[0022] S02.在所述底電極上沉積電子傳輸材料，對(duì)所述電子傳輸材料進(jìn)行RTP處理，得到 電子傳輸層；
[0023] S03.在所述電子傳輸層上沉積界面修飾材料形成界面修飾層，且所述界面修飾材 料為具有永久偶極矩的材料；
[0024] S04.在所述界面修飾層上依次沉積量子點(diǎn)發(fā)光層和頂電極。
[0025] 具體的，上述步驟S01中，所述襯底的選擇不受限制，可以選擇柔性襯底，也可以選 擇硬質(zhì)襯底，如玻璃襯底。在所述襯底上形成底電極的方法可以采用本領(lǐng)域常規(guī)方法實(shí)現(xiàn)， 如真空蒸鍍。
[0026] 上述步驟S02中，有別于常規(guī)的電子傳輸層的制備，本發(fā)明實(shí)施例在所述述底電極 上沉積電子傳輸材料后，對(duì)所述電子傳輸材料進(jìn)行RTP處理(快速熱處理）。具體的，所述RTP 處理為一種升溫速度非?？臁⑼嘶饻囟容^高、且保溫時(shí)間很短的熱處理方式，通過(guò)該方法制 備所述電子傳輸層，不僅不會(huì)對(duì)已經(jīng)沉積好的其他層結(jié)構(gòu)造及其性能成破壞；而且通過(guò)所 述RTP處理，可以提高所述電子傳輸材料的結(jié)晶度，減少所述電子傳輸材的表面結(jié)構(gòu)缺陷， 從而獲得高迀移率、高透光性的致密電子傳輸層，提高所述QLED器件的光輸出效率。作為優(yōu) 選實(shí)施例，所述RTP處理的方法為:在5-10s內(nèi)將溫度升至退火溫度，然后進(jìn)行保溫處理，且 保溫時(shí)間<3min，具體的，所述保溫時(shí)間可以為2〇 8、3〇8、4〇8、5〇8等;更優(yōu)選的，所述保溫處 理的時(shí)間為20-30S。此處，應(yīng)當(dāng)理解，所述退火溫度不同于傳統(tǒng)熱處理的加熱溫度（同種材 料進(jìn)行加熱處理的溫度相對(duì)較低，而退火溫度較高），其可以根據(jù)各電子傳輸材料的性質(zhì)進(jìn) 行設(shè)定，可以高達(dá)300-500°C，例如，當(dāng)所述電子傳輸材料選用納米氧化鋅時(shí)，所述退火溫度 可選為300°C(為了避免對(duì)其它層結(jié)構(gòu)造成損壞，傳統(tǒng)熱處理制備納米氧化鋅電子傳輸層時(shí) 的加熱溫度一般為150°C)。進(jìn)一步的，所述RTP處理的升溫速率以低于100°C/s的速度為宜。 此外，本發(fā)明實(shí)施例中，所述RTP處理的氛圍包括真空氛圍、氮?dú)夥諊?、空氣氛圍、氧氣氛?和氫氣氛圍等，更優(yōu)選為空氣氛圍。
[0027]本發(fā)明實(shí)施例中，米用所述RTP處理制備所述電子傳輸層的電子傳輸材料包括金 屬氧化物、摻雜金屬氧化物、2-6族半導(dǎo)體材料、3-5族半導(dǎo)體材料、1-3-6族半導(dǎo)體材料中的 一種。具體的，所述金屬氧化物包括但不限于氧化鋅、氧化鈦;所述摻雜金屬氧化物中的金 屬氧化物包括但不限于氧化鋅、氧化鈦，摻雜元素包括但不限于鋁、鎂、銦、鎵中的至少一 種;所述2-6半導(dǎo)體族材料包括但不限于ZnS、ZnSe、CdS;所述3-5半導(dǎo)體族材料包括但不限 于InP、GaP;所述1-3-6族半導(dǎo)體材料包括但不限于CuInS、CuGaS。作為最佳實(shí)施例，所述電 子傳輸材料為納米氧化鋅。對(duì)沉積后的納米氧化鋅進(jìn)行所述RTP處理，可以更有效地提高其 結(jié)晶度，減少表面結(jié)構(gòu)缺陷對(duì)所述電子傳輸層的傳輸性和透光性帶來(lái)的影響，從而使得得 到的納米氧化鋅電子傳輸層具有更好的性能。
[0028] 上述步驟S03中，在對(duì)所述電子傳輸材料進(jìn)行所述RTP處理后，還包括在所述電子 傳輸層上沉積具有永久偶極矩的界面修飾材料形成界面修飾層。一方面，所述界面修飾材 料由于具有永久偶極矩，可以提高所述電子傳輸層的表面電勢(shì)。而表面電勢(shì)作為所述QLED 的內(nèi)建電場(chǎng)，增加的表面電勢(shì)可以提高電子在內(nèi)建電場(chǎng)中的作用力，從而加速傳輸，而空穴 在這里卻受到電場(chǎng)作用被阻止，由此達(dá)到改善電子注入水平、同時(shí)阻止空穴傳輸?shù)哪康?。?一方面，在所述電子傳輸層上引入所述界面修飾層進(jìn)行表面修飾，可以起到鈍化所述電子 傳輸材料表面缺陷的作用，從而減少表面缺陷對(duì)激子的淬滅和此處載流子的復(fù)合，進(jìn)而有 效地提高所述QLED器件的發(fā)光效率。作為優(yōu)選實(shí)施例，所述界面修飾材料為PFN(聚[9，9-二 (3'-(N，N-二甲基氨基)丙基)-2,7_ 芴]-2,7-(9,9-二辛基芴））])、PEG(聚乙二醇）、PEIE(聚 乙氧基乙烯亞胺）、CPE(共輒聚合電解質(zhì)）、PE0(聚氧化乙烯）中的至少一種。
[0029]上述步驟S04中，在所述界面修飾層上依次沉積量子點(diǎn)發(fā)光層的方式?jīng)]有嚴(yán)格限 定，可以采用溶液加工方式實(shí)現(xiàn)，如噴墨印刷。所述量子點(diǎn)發(fā)光層的材料也可選用本領(lǐng)域常 規(guī)的量子點(diǎn)材料。在所述量子點(diǎn)發(fā)光層上沉積所述頂電極的方式步驟限