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QLED器件制备方法、QLED器件及显示器件实质审查 发明

技术领域

[0001] 本申请涉及显示技术领域,具体涉及一种QLED器件制备方法、QLED器件及显示器件。

相关背景技术

[0002] 量子点是一种尺寸在1nm至10nm的半导体团簇,具有带隙可调的光电子性质,由于其独特的光电性能,被认为在光伏发电、光电显示领域有广泛的应用,并成为研究热点,可应用于发光二极管、太阳能电池、生物荧光标记等领域。在传统的量子点发光二极管(Quantum dot light‑emitting doit,QLED)中,电子和空穴分别从阴极和阳极注入,然后在量子点层复合形成激子发光。
[0003] PEDOT:PSS是一种常见的P型导电聚合物,在QLED中作为空穴注入材料,可以有效地降低器件内部空穴注入势垒,提升器件性能。PEDOT:PSS作为一种高分子复合材料,其成分包括空穴传输性能好的PEDOT及水分散性能好的 PSS,PEDOT复合PSS形成的复合材料,显著优化了材料的可加工性,然而复合材料的电学性能也受到了一定程度的削弱,PEDOT:PSS作为QLED器件的空穴注入层,其空穴注入性能有待提升。
[0004] 申请内容
[0005] 本申请提供一种QLED器件制备方法、QLED器件及显示器件,旨在提升器件的光电性能。
[0006] 第一方面,本申请实施例提供一种QLED器件制备的方法,包括:
[0007] 提供一种QLED中间器件,所述QLED中间器件包括相对设置的阴极和阳极,设置在所述阴极和所述阳极之间的量子点层,以及设置在所述阳极和所述量子点层之间的空穴注入层,所述空穴注入层的材料包括PEDOT:PSS;以及
[0008] 将所述QLED中间器件置于电场环境中,所述QLED中间器件的阳极至阴极方向上的轴线与所述电场方向的夹角为α,其中0°≤α<90°。
[0009] 可选的,所述QLED中间器件还包括设置在所述阴极和所述量子点层之间的电子传输层。
[0010] 可选的,所述空穴注入层的材料由PEDOT:PSS组成。
[0011] 可选的,在所述PEDOT:PSS材料中,PSS为聚苯乙烯磺酸盐。
[0012] 可选的,在将所述QLED中间器件置于电场环境中,还包括对所述QLED 中间器件进行加热退火处理,所述加热退火处理包括:将所述QLED中间器件进行热处理,然后冷却至预设温度,所述热处理的温度为80℃至150℃,和 /或,所述热处理的时间为20min至60min。
[0013] 可选的,所述电场的强度恒定,和/或,所述电场强度为10V/mm至50
[0014] V/mm。可选的,所述空穴注入层通过溶液法制备而成。
[0015] 可选的,所述电场方向与所述空穴注入层所在的平面垂直。
[0016] 第二方面,本申请还提供一种QLED器件,包括相对设置的阴极和阳极,设置在所述阴极和所述阳极之间的量子点层,以及设置在所述阳极和所述量子点层之间的空穴注入层;
[0017] 所述空穴注入层的材料包括PEDOT:PSS,所述空穴注入层包括接近所述量子点层的第一表面,以及接近所述阳极的第二表面,从所述空穴注入层的第一表面至所述空穴注入层的第二表面的方向上,所述空穴注入层中的所述 PEDOT:PSS的磺酸根阴离子的含量由高至低分布。
[0018] 可选的,还包括设置在所述阴极和所述量子点层之间的电子传输层,所述电子传输层的材料包括纳米金属氧化物。所述电子传输层包括接近所述量子点层的第一表面,以及接近所述阴极的第二表面,从所述电子传输层的第二表面至所述电子传输层的第一表面的方向上,所述纳米金属氧化物的金属离子的含量由高至低分布。
[0019] 可选的,在所述PEDOT:PSS材料中,PSS为聚苯乙烯磺酸盐;和/或,
[0020] 所述量子点层的材料包括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和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和InAlNP中的至少一种;所述I‑III‑VI族化合物选自CuInS2、 CuInSe2和AgInS2中的至少一种;和/或,
[0021] 所述电子传输层的材料包括ZnO、TiO2、SnO2、MgO、Al2O3中的至少一种。
[0022] 可选的,所述QLED器件经如下制备方法制备:将QLED中间器件置于电场环境中,其中,所述QLED中间器件的阳极至阴极方向上的轴线与所述电场方向的夹角为α,其中0°≤α<90°。
[0023] 第三方面,本申请还提供一种显示器件,包括第一方面所述的制备的方法制成的QLED器件,或者包括第二方面所述的QLED器件。
[0024] 有益效果:
[0025] 本申请通过将QLED中间器件置于电场环境中,QLED中间器件的阳极接近电场阳极端,阴极接近电场阴极端,因QLED中间器件中的空穴注入层的 PEDOT:PSS材料内部存在磺酸根阴离子,在电场作用下,磺酸根阴离子具有靠近阳极的趋势,从而使磺酸根阴离子最后被固定在靠近阳极的界面,由于磺酸根阴离子带负电,在器件工作时,有利于带正电的空穴从阳极注入至空穴传输层,从而可以有效地降低空穴注入、传输势垒,进而降低器件的工作电压,提升器件的光电性能。

具体实施方式

[0031] 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前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
[0032] 本申请实施例提供一种QLED器件制备方法、QLED器件及显示器件。以下分别进行详细说明。需说明的是,以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。另外,在本申请的描述中,术语“包括”是指“包括但不限于”。用语第一、第二、第三等仅仅作为标示使用,并没有强加数字要求或建立顺序。本申请的各种实施例可以以一个范围的型式存在;应当理解,以一范围型式的描述仅仅是因为方便及简洁,不应理解为对本申请范围的硬性限制;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。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)。
[0033] 首先,如图1所示,本申请实施例提供一种QLED器件制备方法,包括如下步骤:
[0034] S1.提供一种QLED中间器件,所述QLED中间器件包括相对设置的阴极和阳极,设置在所述阴极和所述阳极之间的量子点层,以及设置在所述阳极和所述量子点层之间的空穴注入层,所述空穴注入层的材料包括PEDOT:PSS(聚 3,4‑乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐);以及
[0035] S2.将所述QLED中间器件置于电场环境中,其中,所述QLED中间器件的阳极至阴极方向上的轴线与所述电场方向的夹角为α,其中0°≤α<90°。也可以理解为:所述QLED中间器件的阳极接近电场的阳极端,所述QLED中间器件的阴极接近电场的阴极端。也可以理解为:所述QLED中间器件的阳极至阴极方向指向电场的阴极端,或所述QLED中间器件的阴极至阳极方向指向电场的阳极端。
[0036] 需要说明的是,所述电场方向为电场阳极端至电场阴极端的方向。所述轴线与所述QLED中间器件平面垂直的垂直线重合。
[0037] 具体的,所述PEDOT:PSS由PEDOT(聚3,4‑乙撑二氧噻吩),以及PSS(聚苯乙烯磺酸盐)复合而成。其中,PEDOT和PSS的结构如下式所示:
[0038]
[0039] 本申请通过将QLED中间器件置于电场环境中,其中,QLED中间器件的阳极接近电场阳极端,阴极接近电场阴极端,电场作用使QLED中间器件中的空穴注入层的PEDOT:PSS材料内部的磺酸根阴离子具有靠近阳极的趋势,促进了磺酸根阴离子在阳极界面的聚集,使磺酸根阴离子被固定在靠近阳极的界面,由于磺酸根阴离子带负电,空穴带正电,在器件工作时,磺酸根离子可起到吸引、提拉空穴作用。有利于空穴从阳极注入至空穴传输层,从而可以有效地降低空穴注入、传输势垒。进一步的,由于器件工作过程中,需要电压去克服空穴的传输势垒,当空穴注入、传输势垒降低,器件的工作电压随之降低,器件的各功能的衰减速率也会变慢,进而提升器件的光电性能。
[0040] 在一些实施例中,所述QLED中间器件还包括置于量子点层和阴极之间的电子传输层,所述电子传输层的电子传输材料可以包括纳米金属氧化物,通过本申请提供的制备方法,电子传输层材料中的纳米金属氧化物残留或解离的金属阳离子在电场作用下,也聚集在阴极与电子传输层界面,也将形成一个电场,该电场促进电子的注入与传输,使得电子的注入、传输效率明显优化,降低了器件的工作电压,提升了器件的光电性能。
[0041] 在一些实施例中,在步骤S1中,该QLED中间器件的制备方法包括如下步骤:
[0042] S11.在阳极基板(包括衬底和阳极)上制备空穴注入层;
[0043] S12.在所述空穴注入层上制备量子点层;
[0044] S13.在所述量子点层上制备阴极,获得QLED中间器件。
[0045] 在一些实施例中,该QLED中间器件的各功能层可采用本领域已知的方法实现,例如溶液法,该溶液法可以包括: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。作为示例性实施例,以旋涂法来制备各功能层,具有工艺条件温和、操作简单、节能环保等特点。利用该方法制备光电器件具有载流子(即空穴或电子)迁移率高、厚度精确等优势。
[0046] 当以旋涂法来制备各功能层时,在所述步骤S11中,所述空穴注入层的材料由PEDOT:PSS组成,所述空穴注入层的制备方法包括:
[0047] 将PEDOT:PSS分散于去离子水,配置成一定浓度的PEDOT:PSS水溶液,用移液枪量取一定体积的PEDOT:PSS水溶液,滴加至阳极基板表面,并启动旋涂仪,在一定转速下旋涂一定时间后,关闭旋涂仪,然后将旋涂了 PEDOT:PSS材料的基板进行加热处理,以除去残存的溶剂。
[0048] 所述阳极基板包括衬底和阳极,所述衬底和阳极的材料为本领域已知的材料,例如:所述衬底可以是刚性衬底,也可以是柔性衬底,所述衬底的材料包括但不限于玻璃、聚乙酰胺(PI)、聚乙烯醇(PVA)、聚萘二甲酯乙二醇酯 (PEN)等中的一种或多种;所述阳极可以为ITO、FTO或AZO。
[0049] 在一些实施例中,空穴注入层的材料还可以包括其他本领域已知的成分,例如辅料或者溶剂,在一具体实施例中,空穴注入层的材料还包括水,具体此处不作限定。
[0050] 在一些实施例中,所述PEDOT:PSS水溶液可以为酸性PEDOT:PSS或中性PEDOT:PSS,在本申请一些实施例中,PEDOT:PSS水溶液呈中性,pH值为6.5至7.5,在中性PEDOT:PSS中,PSS以磺酸盐形式存在,因此材料中含有更多的磺酸根离子,在本方案制备方法下,对载流子注入、传输具有较大的促进作用;
[0051] 在一些实施例中,在旋涂过程中,移液枪量取PEDOT:PSS水溶液体积为 80μL(微升)至300μL。若溶液体系过小,无法确保PEDOT:PSS完全铺满基板,若溶液体积过大,PEDOT:PSS溶液将被浪费,生产成本增加。可以理解的是,所述PEDOT:PSS水溶液的体积范围可以在
80μL至300μL内任意取值,例如:80μL、100μL、120μL、150μL、180μL、200μL、220μL、250μL、280μL、 300μL等。
[0052] 在一些实施例中,所述空穴注入层旋涂转速为1000rpm(转)至5000rpm。若旋涂速度过低,则空穴注入层过厚,若旋涂速度过高,则空穴注入层过薄,空穴注入层过薄或过厚,均会导致器件内部电子‑空穴不平衡,进而导致器件性能变差。可以理解的是,所述空穴注入层的旋涂转速可以在1000rpm至5000 rpm内任意取值,例如:1000rpm、1500rpm、2000rpm、2500rpm、3000rpm、3500rpm、4000rpm、4500rpm、5000rpm等。空穴注入层的旋涂时间为30s (秒)至90s。若时间过短,则空穴注入层含有大量水分子未挥发,在后续干燥过程中,电子注入层成膜效果差,若旋涂时间过长,则生产效率下降,生产成本增加。可以理解的是,所述空穴注入层的旋涂时间可以在30s至90s内任意取值,例如:30s、35s、40s、45s、50s、55s、60s、
65s、70s、75s、 80s、85s、90s等。
[0053] 在一些实施例中,在所述PEDOT:PSS分散于去离子水中,所述去离子水可以替换为其他本领域已知的溶剂,例如甲醇、乙醇或乙腈等强极性溶剂;所述PEDOT:PSS的浓度为8mg/mL(毫克每毫升)至30mg/mL,若浓度过低,则空穴注入层过薄,若浓度过高,则空穴注入层过厚,空穴注入层过薄或过厚,均会导致器件内部电子‑空穴不平衡,进而导致器件性能变差。可以理解的是,所述PEDOT:PSS的浓度范围可以在8mg/mL至30mg/mL内任意取值,例如: 8mg/mL、10mg/mL、12mg/mL、15mg/mL、18mg/mL、20mg/mL、22mg/mL、 25mg/mL、28mg/mL、
30mg/mL等。
[0054] 在本申请实施例中,将旋涂了PEDOT:PSS材料的基板进行加热处理目的是完全除去空穴注入层中的溶剂分子,避免残存溶剂影响成膜效果。在一些实施例中,在所述加热处理中,加热温度为100℃(摄氏度)至150℃,若温度过低,则溶剂分子难以完全去除,若温度过高,则容易破坏器件各功能层的结构,影响器件的光电性能。可以理解的是,所述加热处理的温度可以在100℃至150℃内任意取值,例如:100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、 130℃、135℃、140℃、145℃、150℃等。所述加热时间为10min至60min。若时间过短,则溶剂分子难以完全去除,若时间过长,则容易破坏器件功能层膜结构,影响器件的光电性能。可以理解的是,所述加热处理的时间可以在 10min至60min内任意取值,例如:10min、
15min、20min、25min、30min、 35min、40min、45min、50min、55min、60min等。
[0055] 在一些实施例中,所述空穴注入层和所述量子点层之间还包括空穴传输层,所述空穴传输层的制备方法包括:
[0056] 在所述空穴注入层上方旋涂空穴传输材料,制备空穴传输层。具体方法如下:将空穴传输材料溶解于有机溶剂中,配置成一定浓度的空穴传输材料溶液,用移液枪量取一定体积的空穴传输材料溶液,滴加至空穴注入层表面,并启动旋涂仪,在一定转速下旋涂一定时间后,关闭旋涂仪。旋涂完成后,将旋涂了空穴传输材料的基板进行加热处理,除去残存的溶剂。
[0057] 所述空穴传输材料可以为本领域已知的材料,例如:TFB(聚(9,9‑二辛基芴‑CO‑N‑(4‑丁基苯基)二苯胺))、P3HT(3‑己基取代聚噻吩)、PVK(聚(9‑ 乙烯咔唑))、poly‑TPD(聚[双(4‑苯基)(4‑丁基苯基)胺])、TCTA(4,4',4'‑三(咔唑‑9‑基)三苯胺)、CBP(4,4'‑二(9‑咔唑)联苯)等,具体此处不作限定。
[0058] 溶解空穴传输材料的有机溶剂可以为本领域已知溶剂,例如:二氯苯、氯苯、甲苯、二甲苯等,具体此处不作限定。
[0059] 在一些实施例中,在旋涂过程中,移液枪量取空穴传输材料溶液体积范围为80μL至300μL,若溶液体积过小,则无法确保空穴传输材料溶液完全铺满片子,若溶液体积过大,则大量的空穴传输材料溶液被浪费,生产成本增加。可以理解的是,空穴传输材料溶液的体积范围可以在80μL至300μL内任意取值,例如:80μL、100μL、120μL、150μL、180μL、200μL、220μL、250μL、 280μL、300μL等。
[0060] 在一些实施例中,空穴传输层旋涂转速为1000rpm至5000rpm,若旋涂速度过低,则空穴传输层过厚,若旋涂速度过高,则空穴传输层过薄,空穴传输层过薄、过厚,均会导致器件内部电子‑空穴不平衡,进而导致器件性能变差。可以理解的是,所述空穴注入层的旋涂转速可以在1000rpm至5000rpm内任意取值,例如:1000rpm、1500rpm、2000rpm、2500rpm、3000rpm、3500rpm、 4000rpm、4500rpm、5000rpm等。空穴传输层的旋涂时间为30s(秒)至
90s。若时间过短,则空穴传输层含有大量溶剂未挥发,在后续干燥过程中,电子传输层成膜效果差,若旋涂时间过长,则生产效率下降,生产成本增加。可以理解的是,所述空穴传输层的旋涂时间可以在30s至90s内任意取值,例如:30s、35s、40s、45s、50s、55s、60s、65s、70s、
75s、80s、85s、90s等。
[0061] 在本申请实施例中,将旋涂了空穴传输材料的基板进行加热处理的目的是完全除去空穴传输层中的溶剂分子,避免残存溶剂影响成膜效果。在一些实施例中,在加热处理中,加热温度范围为100℃至150℃,若温度过低,则溶剂分子难以完全去除,若温度过高,则容易破坏器件各功能层的结构,影响器件的光电性能。可以理解的是,所述加热处理的温度可以在100℃至150℃内任意取值,例如:100℃、105℃、110℃、115℃、120℃、125℃、130℃、135℃、 140℃、145℃、150℃等。所述加热时间范围为10min至60min,若时间过短,则溶剂分子难以完全去除,若时间过长,则容易破坏器件各功能层的结构,影响器件的光电性能。可以理解的是,加热处理的时间可以在10min至60min 内任意取值,例如:10min、15min、
20min、25min、30min、35min、40min、 45min、50min、55min、60min等。
[0062] 在一些实施例中,所述空穴传输材料溶液的浓度范围为10mg/mL至 50mg/mL,若浓度过低,则器件中的空穴传输层过薄,若浓度过高,则空穴传输层过厚,空穴传输层过薄、过厚,均会导致器件内部电子‑空穴不平衡,进而导致器件性能变差。可以理解的是,所述空穴传输材料的浓度范围可以在 10mg/mL至50mg/mL内任意取值,例如:10mg/mL、15mg/mL、20mg/mL、 25mg/mL、30mg/mL、35mg/mL、40mg/mL、45mg/mL、50mg/mL等。
[0063] 在所述步骤S12中,所述量子点层的制备方法包括:
[0064] 在所述空穴传输层上方旋涂量子点正辛烷溶液,制备量子点层。具体方法如下:将量子点材料溶解于正辛烷中,配置成一定浓度的量子点溶液,用移液枪量取一定体积的量子点溶液,滴加至空穴传输层表面,并启动旋涂仪,在一定转速下旋涂一定时间后,关闭旋涂仪,将旋涂了量子点溶液的基板的转移至加热板中,恒温静置一段时间,进行退火。
[0065] 在一些实施例中,所述量子点材料可以为本领域已知的量子点材料,例如:Ⅱ‑Ⅵ族单组份量子点、核壳结构量子点或合金结构量子点材料。Ⅲ‑Ⅴ族单组份量子点、核壳结构量子点、合金结构量子点材料、有机‑无机杂化钙钛矿量子点材料或全无机钙钛矿量子点材料中的至少一种,具体此处不作限定。
[0066] 在一些实施例中,所述量子点层的材料包括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和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和InAlNP中的至少一种;所述I‑III‑VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2和AgInS2中的至少一种。
[0067] 所述量子点材料还可分为蓝光量子点材料、绿光量子点材料以及红光量子点材料。
[0068] 所述蓝光量子点材料可以为:CdZnS、CdZnSe、CdS/ZnS、CdZnS/ZnS、 CdZnSe/ZnSe/ZnS、CdZnSe/ZnSe/CdZnS、ZnSeTe/ZnSe/ZnS、ZnSTe/ZnSe/ZnS、 ZnSeTe/ZnS、CsPbCl3CsPbCl2Br中的至少一种;
[0069] 所述绿光量子点材料可以为:CdZnSeS、CdZnSeS/ZnSe/ZnS、CdZnSe/ZnS、 CdZnSe/CdS、CdZnSe/ZnSe/ZnS、ZnSeTe/ZnSe/ZnS、ZnSeTe/ZnS InP/ZnS、 InP/ZnSe/ZnS、MAPbBr3、CsPbBr3中的至少一种;
[0070] 所述红光量子点材料可以为:CdSeS、CdZnSeS、CdZnSeS/ZnSe、 CdZnSeS/ZnS、CdSe/ZnS、CdZnSe/CdZnSe/ZnS、CdZnSe/CdZnSe/ZnSe/ZnS、 InP/ZnS、InP/ZnSe/ZnS、CsPbI3、CuInS2/ZnSe/ZnS、CuInS2/ZnS中的至少一种。
[0071] 在一些实施例中,所述量子点材料的粒径范围为8nm(纳米)至15nm,若粒径过小,量子点材料成膜性变差,且量子点颗粒之间的能量共振转移效应显著,不利于材料的应用,若粒径过大,量子点材料的量子效应减弱,导致材料的光电性能下降。可以理解的是,所述量子点材料的粒径范围可以在8nm 至15nm内任意取值,例如:8nm、9nm、10nm、11nm、12nm、13nm、14nm、 15nm等。
[0072] 在一些实施例中,所述量子点溶液的浓度范围为10mg/mL至50mg/mL,若浓度过低,光电器件中的量子点层过薄,光电器件亮度较弱,量子点材料浓度过高,量子点层过厚,器件内阻增加,不利于器件性能提升。可以理解的是,所述量子点溶液的浓度范围可以在10mg/mL至50mg/mL内任意取值,例如:10mg/mL、15mg/mL、20mg/mL、25mg/mL、30mg/mL、35mg/mL、40mg/ mL、45mg/mL、50mg/mL等。
[0073] 在一些实施例中,移液枪量取量子点溶液体积范围为80μL至300μL,若溶液体系过小,则无法确保量子点完全铺满基板,若溶液体积过大,则量子点溶液容易被浪费,生产成本增加。可以理解的是,量子点溶液的体积范围可以在80μL至300μL内任意取值,例如:80μL、100μL、120μL、150μL、180μL、 200μL、220μL、250μL、280μL、300μL等。
[0074] 在一些实施例中,所述量子点层旋涂转速为1000rpm至5000rpm,若旋涂速度过低,则量子点层过厚,器件内阻增加,不利于光电器件性能提升,若旋涂速度过高,光电器件中的量子点层过薄,器件亮度比较低。可以理解的是,所述量子点层的旋涂转速可以在1000rpm至5000rpm内任意取值,例如:1000 rpm、1500rpm、2000rpm、2500rpm、3000rpm、
3500rpm、4000rpm、4500 rpm、5000rpm等。量子点层的旋涂时间范围为30s至90s,若时间过短,则量子点层含有大量溶剂未挥发,在后续干燥过程中,量子点层容易被破坏,成膜效果差,若旋涂时间过长,则生产效率下降,生产成本增加。可以理解的是,所述空穴传输层的旋涂时间可以在30s至90s内任意取值,例如:30s、35s、 40s、45s、50s、55s、60s、65s、70s、75s、
80s、85s、90s等。
[0075] 在本申请实施例中,将旋涂了量子点溶液的基板进行加热处理的目的是完全除去量子点层的溶剂分子,避免残存溶剂影响量子点层的成膜效果。在一些实施例中,加热温度范围为80℃至120℃,若温度过低,则溶剂分子难以完全去除,若温度过高,则容易破坏量子点层的膜结构,影响器件的光电性能。可以理解的是,加热的温度可以在80℃至120℃内任意取值,例如:80℃、85℃、 90℃、95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃等。加热时间范围为10min 至60min,若时间过短,则溶剂分子难以完全去除,若时间过长,则器件制备周期变长,不利于生产进行。可以理解的是,加热处理的时间可以在10min 至60min内任意取值,例如:10min、15min、20min、25min、30min、35min、 40min、45min、50min、55min、60min等。
[0076] 在本申请实施例中,所述QLED中间器件还包括置于量子点层和阴极之间的电子传输层,所述电子传输层的制备方法包括:
[0077] 将电子传输材料配置成一定浓度的有机溶剂,用移液枪量取一定体积的电子传输材料溶液,滴加至量子点层表面,并启动旋涂仪,在一定转速下旋涂一定时间后,停止旋涂仪,然后将旋涂了电子传输材料的基板取出,并转移至加热板上,进行加热退火处理,除去残存的溶剂。
[0078] 所述电子传输材料可以包括纳米金属氧化物,所述纳米金属氧化物包括但不限于氧化锌(ZnO)、二氧化钛(TiO2)、氧化锡(SnO2)、氧化镁(MgO)、氧化锌镁、氧化铝(Al2O3)中的至少一种。
[0079] 在一些实施例中,电子传输材料可以与中性卤素盐共混,在一示例性实施例中,电子传输材料为氧化锌材料,氧化锌材料与氟化锌、氯化锌、溴化锌、碘化锌等至少一种中性卤素盐共混,用于增加电子传输层中游离阳离子含量,并通过后续电场作用下,在阴极界面形成更强的电场,促进电子在QLED内的传输。同时,卤素离子作为配体,可以钝化纳米氧化锌表面缺陷,减缓氧化锌对量子点的淬灭作用。在一些实施例中,中性卤素盐与纳米氧化锌质量比例为1:(100~300),在一示例性实施例中,氯化锌与纳米氧化锌质量比例为1: (100~300),若两者比例过低,则电子传输层中的阳离子含量提升不明显,若两者比例过高,则容易影响电子传输层的成膜效果。可以理解的是,氯化锌与纳米氧化锌质量比例可以在1:(100~300)范围内任意取值,例如:1:100、 1:120、1:150、1:180、1:200、1:220、1:250、1:
280、1:300等。
[0080] 在本申请实施例中,配置所述电子传输材料的有机溶剂可以为本领域已知的溶剂,例如乙醇、甲醇、异丙醇、丁醇等。
[0081] 在一些实施例中,电子传输材料溶液浓度范围为10mg/mL至30mg/mL,若浓度过低,则器件中的电子传输层过薄,若浓度过高,则电子传输层过厚,电子传输层过薄、过厚,均会导致器件内部电子‑空穴不平衡,进而导致器件性能变差,可以理解的是,所述电子传输材料溶液的浓度范围可以在10mg/mL 至30mg/mL内任意取值,例如:10mg/mL、12mg/mL、15mg/mL、18mg/mL、 20mg/mL、22mg/mL、25mg/mL、28mg/mL、30mg/mL等。
[0082] 在一些实施例中,移液枪电子传输材料溶液体积范围为80μL至300μL,若溶液体积过小,则无法确保电子传输材料完全铺满基板,若溶液体积过大,则电子传输材料溶液容易被浪费,生产成本增加,可以理解的是,电子传输材料溶液的体积范围可以在80μL至300μL内任意取值,例如:80μL、100μL、 120μL、150μL、180μL、200μL、220μL、250μL、280μL、300μL等。
[0083] 在一些实施例中,电子传输层旋涂转速为1000rpm至5000rpm,若旋涂速度过低,则电子传输层过厚,若旋涂速度过高,则电子传输层过薄,器件中电子传输层过薄、过厚,均会导致器件内部电子‑空穴不平衡,进而导致器件性能变差。可以理解的是,所述电子传输层的旋涂转速可以在1000rpm至5000rpm 内任意取值,例如:1000rpm、1500rpm、2000rpm、2500rpm、3000rpm、3500rpm、 4000rpm、4500rpm、5000rpm等。旋涂时间范围为30s至90s,若时间过短,则电子传输层含有大量溶剂未挥发,在后续干燥过程中,电子传输层容易被破坏,成膜效果差,若旋涂时间过长,则生产效率下降,可以理解的是,所述电子传输层的旋涂时间可以在30s至90s内任意取值,例如:30s、35s、40s、45s、 50s、55s、60s、65s、70s、75s、
80s、85s、90s等。
[0084] 在本申请实施例中,将旋涂了电子传输材料的基板进行加热的温度范围为 70℃至150℃,若温度过低,则溶剂分子难以完全去除,若温度过高,则能耗增加,可以理解的是,所述加热处理的温度可以在70℃至150℃内任意取值,例如:70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃等。加热时间范围为10min至60min,若时间过短,则溶剂分子难以完全去除,若时间过长,则器件制备周期变长,不利于生产进行,可以理解的是,加热处理的时间可以在10min至60min内任意取值,例如:10min、15min、20min、25min、 30min、
35min、40min、45min、50min、55min、60min等。
[0085] 在所述步骤S13中,所述金属阴极的制备通过真空热蒸镀方式来制备,该方法具体包括:
[0086] 在电子传输层上方,通过真空热蒸镀的方式,制备阴极。在这个过程中,阴极材料在真空环境下,经过一定电流的电子束轰击加热,被蒸发成原子状态,随即原子蒸汽在真空腔体内自由运动,并碰撞温度较低的基板表面而凝结,形成薄膜。
[0087] 所述阴极材料可以为本领域已知的材料,例如:铝单质、镁单质、钙单质、银单质等材料及其合金材料。在一些实施例中,所述阴极厚度范围为20nm至 200nm,若阴极过薄,则电极容易被破坏,影响器件的使用,若阴极过厚,则原料消耗增加,蒸镀时间延长,生产成本增加,可以理解的是,所述阴极厚度范围可以在20nm至200nm内任意取值,例如:20nm、50nm、70nm、100nm、 120nm、150nm、170nm、200nm等。
[0088] 在一些实施例中,电子束轰击的电流范围为100A至250A,若电流过小,则阴极材料蒸发较困难,蒸镀难进行,若电流过高,则真空腔体内存在大量的金属原子蒸汽,蒸镀过程快速进行,阴极膜平整度下降,影响电极与空穴传输层的接触,不利于器件中电子的传输。可以理解的是,电子束轰击的电流范围可以在100A至250A内任意取值,例如:100A、120A、
140A、160A、180A、 200A、220A、250A等。
[0089] 本申请实施例在提供以上QLED中间器件后,将会对QLED器件进行电场处理,下面针对QLED器件电场过程进行详细介绍。
[0090] 在一些实施例中,在步骤S2中,需要将所述QLED中间器件置于电场环境中,对所述QLED器件进行加热退火处理。其中加热退火处理的具体步骤包括:将所述QLED器件进行热处理,然后在电场环境中冷却至预设温度。
[0091] 通过将QLED中间器件置于电场环境中,并进行加热退火处理,电场作用使QLED中间器件中的空穴注入层的PEDOT:PSS材料内部的磺酸根阴离子具有靠近阳极的趋势,而加热可使磺酸根阴离子的移动活性进一步得到提升,促进磺酸根阴离子在阳极界面的聚集。在对器件进行退火处理后,磺酸根阴离子移动受到限制,磺酸根阴离子被固定在靠近阳极的界面,通过加热退火处理,更多的磺酸根阴离子聚集在阳极界面,有利于空穴从阳极注入至空穴传输层,从而可以有效地降低空穴注入、传输势垒,进而提升器件的光电性能。
[0092] 在一些实施例中,所述预设温度为室温,范围可以为20℃至30℃,在一具体实施例中,该预设温度为25℃。
[0093] 在一些实施例中,所述热处理的温度为80℃至150℃。若温度过低,空穴注入层、电子传输层中的阴离子、阳离子定向移动速率慢,制备耗时较长,若温度过高,则容易破坏器件的各个功能层结构。可以理解的是,热处理的温度范围可以在80℃至150℃内任意取值,例如:80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、 130℃、140℃、150℃等。
[0094] 在一些实施例中,所述热处理的时间为20min至60min,若热处理时间过短,则电极界面产生的电场的强度过低,载流子的传输效率提升不显著,若热处理时间过长,则容易破坏器件的各个功能层结构。可以理解的是,热处理的时间范围可以在20min至60min内任意取值,例如:20min、25min、30min、35min、 40min、45min、50min、55min、60min等。
[0095] 在一些实施例中,在一些实施例中,电场强度为10V/mm至50V/mm,若电场强度太小,空穴注入层中的磺酸根阴离子以及电子传输层中解离的金属阳离子定向移动的驱动力不足,电极界面产生的电场较弱,器件载流子传输效率提升不明显,若电场强度过大,电场中容易发生放电现象,击穿器件,导致器件失效。可以理解的是,电场的强度可以在10V/mm至50V/mm内任意取值,例如:10V/mm、15V/mm、20V/mm、25V/mm、30V/mm、35V/mm、40V/mm、 45V/mm、50V/mm等。在此电场强度范围内,在一些实施例中,所述电场的强度可以为恒定的,在另一些实施例中,所述电场的强度也可以为不恒定的。无论电场是恒定的还是不恒定的,均可以促进空穴注入层的PEDOT:PSS材料内部的磺酸根阴离子在阳极界面的聚集,使磺酸根阴离子被固定在靠近阳极的界面,从而有效地降低空穴注入、传输势垒,提升器件的光电性能。
[0096] 在一些实施例中,所述电场的方向与所述空穴注入层所在平面的方向的夹角为90°,在这个夹角下,经过本申请提供的制备过程,空穴注入层中的磺酸根阴离子以及电子传输层中解离的金属阳离子将会均匀分布,器件的电性能得以改善。
[0097] 在一些实施例中,所述电场环境可以通过电场装置来提供。例如图2示出了本申请实施例的一个电场装置的结构示意图,其中所述电场装置包括加热装置50(例如电炉),加热装置50内设置有电场阳极端20、电场阴极端30以及绝缘支撑板40,电场阳极端20、电场阴极端30以及加热装置50与控制器相连,用于控制电场或温度。该绝缘支撑板40用于放置QLED中间器件10。QLED中间器件10的阳极靠近电场阳极端20,阴极靠近电场的阴极端30。
[0098] 当电场装置开启时,电场阳极端20和电场阴极端30便会为QLED中间器件10提供一个电场,在电场作用下,QLED中间器件10的空穴注入层中的磺酸根阴离子具有靠近阳极的趋势。同时利用加热装置50对QLED中间器件10进行加热处理,在加热作用下,磺酸根阴离子的移动活性得到提升,进一步促进了磺酸根阴离子在阳极界面的聚集。然后关闭加热装置50,将QLED中间器件10冷却至室温,磺酸根阴离子移动受到限制,磺酸根阴离子被固定在靠近阳极的界面,最后关闭电场,完成QLED器件10的制备。
[0099] 需要说明的是,以上实施例仅列举了先将QLED中间器件置于电场环境中,然后同时对QLED中间器件进行加热退火的情况,但不仅限于此,本申请实施例还可以在加热退火过程中的任一时间段对QLED中间器件施加电场来完成QLED器件的制备。例如,在本申请另一些实施例中,QLED器件的制备方法是:先将QLED中间器件进行加热,然后施加电场,最后进行退火。在本申请另一些实施例中,QLED器件的制备方法是:先将QLED中间器件进行加热,然后在施加电场的同时进行退火。
[0100] 本申请还提供一种QLED器件,如图3和图4所示,包括相对设置的阴极7 和阳极2,设置在所述阴极7和所述阳极2之间的量子点层5,以及设置在所述阳极2和所述量子点层5之间的空穴注入层3;所述空穴注入层3的材料包括 PEDOT:PSS,所述空穴注入层3包括接近所述量子点层5的第一表面,以及接近所述阳极2的第二表面,从所述第一表面至所述第二表面的方向上,所述空穴注入层3中的所述PEDOT:PSS的磺酸根阴离子的含量由高至低分布。如此,在器件工作时,有利于带正电的空穴从阳极2注入至空穴传输层4,从而可以有效地降低空穴注入和传输势垒,进而降低器件的工作电压,提升器件的光电性能。
[0101] 在一些实施例中,所述QLED器件经如下制备方法处理而制备:将QLED 中间器件置于电场环境中,所述QLED中间器件的阳极至阴极方向上的轴线与所述电场方向的夹角为α,其中0°≤α<90°。
[0102] 在一些实施例中,所述QLED器件10还包括设置在所述阴极7和所述量子点层5之间的电子传输层6。所述电子传输层6的材料包括纳米金属氧化物。所述电子传输层6包括接近所述量子点层5的第一表面,以及接近所述阴极7 的第二表面,从所述电子传输层6的第二表面至所述电子传输层6的第一表面的方向上,所述纳米金属氧化物的金属离子的含量由高至低分布。如此,可优化电子的注入与传输效率,降低了器件的工作电压,提升了器件的光电性能。
[0103] 本申请实施例所述QLED器件10可以是正置结构,也可以是倒置结构。在正置结构中阳极2设置在衬底1上。在倒置结构中阴极7设置在衬底1上。无论是正置结构,还是倒置结构,在所述阳极2和所述量子点层5之间均还可以设置空穴传输层4和电子阻挡层等空穴功能层,在所述阴极7和所述量子点层5之间均还可以设置电子注入层、电子传输层6和空穴阻挡层等电子功能层。
[0104] 图3示出了本申请实施例所述QLED器件10的一种正置结构示意图,如图1 所示,所述正置结构QLED器件10包括衬底1、设在所述衬底1表面的阳极2、设在所述阳极2表面的空穴注入层3、设在所述空穴注入层3表面的空穴传输层 4、设在所述空穴传输层4表面的量子点层5、设在所述量子点层5表面的电子传输层6及设在所述电子传输层6表面的阴极7。
[0105] 图4示出了本申请实施例所述QLED器件10的一种倒置结构示意图,如图2 所示,所述倒置结构QLED器件10包括衬底1、设在所述衬底1表面的阴极7、设在所述阴极7表面的电子传输层6、设在所述电子传输层6表面的量子点层5、设在所述量子点层5表面的空穴传输层4、设在所述空穴传输层4表面的空穴注入层3、设在所述空穴注入层3表面的阳极2。
[0106] 本申请还提供一种显示器件,包括以上任一实施例所述的制备方法制成的 QLED器件,或者包括以上实施例所述的QLED器件。
[0107] 下面通过实施例对本申请进行详细说明。
[0108] 实施例1
[0109] 本实施例提供一种正置QLED器件的制备方法:
[0110] (1)提供ITO基板(即阳极基板,包括玻璃衬底及阳极)和10mg/mL的中性PEDOT:PSS水溶液,取0.1mL中性PEDOT:PSS水溶液,滴加至ITO基板上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在ITO基板上方制备空穴注入薄膜。旋涂完毕后,转移至115℃加热板上,热处理20min,除去残存的溶剂,完成器件空穴注入层制备。
[0111] (2)将已旋涂空穴注入层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mL TFB二氯苯溶液,滴加至空穴注入层上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在空穴注入层上方制备空穴传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至125℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件空穴传输层制备。
[0112] (3)将已旋涂空穴传输层后的基板固定在旋涂仪上,取0.1mL浓度为30 mg/mL的CdZnSe/ZnSe/ZnS量子点正辛烷溶液,滴加至空穴传输层上方,3000 rpm转速下旋涂40s,制备量子点薄膜。旋涂完成后,将基板转移至110℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件量子点层制备。
[0113] (4)将已旋涂量子点层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mL纳米氧化锌乙醇溶液,滴加至量子点层上方,以2000rpm转速旋涂45s,制备电子传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至100℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成电子传输层制备。
[0114] (5)将已旋涂电子传输层的基板转移至蒸镀机中,通过电流为35A的电子束轰击银单质,使银单质蒸发成原子蒸汽,在空穴传输层上方形成100nm 厚度的银电极,并封装,完成QLED中间器件制备。
[0115] (6)将器件转移至电场退火设备的绝缘支撑台上,在器件垂直方向施加电场,电场强度为35V/mm,阳极接近电场阳极端,阴极接近电场阴极端,并将电炉升温至125℃,恒温处理30min。恒温处理完成后,关闭加热装置,并在电场环境下,将QLED中间器件冷却至室温,最后关闭电场,得到目标QLED。
[0116] 实施例2
[0117] 本实施例提供一种正置QLED器件的制备方法:
[0118] (1)提供ITO玻璃和10mg/mL的中性PEDOT:PSS水溶液,取0.1mL中性 PEDOT:PSS水溶液,滴加至ITO基板上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在ITO 基板上方制备空穴注入薄膜。旋涂完毕后,将片子转移至115℃加热板上,热处理20min,除去残存的溶剂,完成器件空穴注入层制备。
[0119] (2)将已旋涂空穴注入层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mL TFB二氯苯溶液,滴加至空穴注入层上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在空穴注入层上方制备空穴传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至125℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件空穴传输层制备。
[0120] (3)将已旋涂空穴传输层的基板固定在旋涂仪上,取0.1mL浓度为30mg/ mL的CdZnSe/ZnSe/ZnS量子点正辛烷溶液,滴加至空穴传输层上方,3000rpm 转速下旋涂40s,制备量子点薄膜。旋涂完成后,将片子转移至110℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件量子点层制备。
[0121] (4)将已旋涂量子点层的基板重新固定在旋涂仪上,采用纳米氧化锌/ 氯化锌乙醇溶液作为电子传输层材料,其中,纳米氧化锌与氯化锌的质量比例为200:1。取0.1mL上述溶液,滴加至量子点层上方,以2000rpm转速旋涂45s,制备电子传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至100℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成电子传输层制备。
[0122] (5)将已旋涂电子传输层的基板转移至蒸镀机中,通过电流为35A的电子束轰击银单质,使银单质蒸发成原子蒸汽,在空穴传输层上方形成100nm 厚度的银电极,并封装,完成QLED中间器件制备。
[0123] (6)将器件转移至电场退火设备的绝缘支撑台上,在器件垂直方向施加电场,电场强度为35V/mm,阳极接近电场阳极端,阴极接近电场阴极端,并将电炉升温至125℃,恒温处理30min。恒温处理完成后,关闭加热装置,并在电场环境下,将QLED中间器件冷却至室温,最后关闭电场,得到目标QLED。
[0124] 实施例3
[0125] 本实施例提供一种正置QLED器件的制备方法:
[0126] (1)提供ITO玻璃和10mg/mL的酸性PEDOT:PSS水溶液,取0.1mL酸性 PEDOT:PSS水溶液,滴加至ITO基板上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在ITO 基板上方制备空穴注入薄膜。旋涂完毕后,将片子转移至115℃加热板上,热处理20min,除去残存的溶剂,完成器件空穴注入层制备。
[0127] (2)将已旋涂空穴注入层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mL TFB二氯苯溶液,滴加至空穴注入层上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在空穴注入层上方制备空穴传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至125℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件空穴传输层制备。
[0128] (3)将已旋涂空穴传输层的基板固定在旋涂仪上,取0.1mL浓度为30mg/ mL的CdZnSe/ZnSe/ZnS量子点正辛烷溶液,滴加至空穴传输层上方,3000rpm 转速下旋涂40s,制备量子点薄膜。旋涂完成后,将片子转移至110℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件量子点层制备。
[0129] (4)将已旋涂量子点层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mL纳米氧化锌乙醇溶液,滴加至量子点层上方,以2000rpm转速旋涂45s,制备电子传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至100℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成电子传输层制备。
[0130] (5)将已旋涂电子传输层的基板转移至蒸镀机中,通过电流为35A的电子束轰击银单质,使银单质蒸发成原子蒸汽,在空穴传输层上方形成100nm 厚度的银电极,并封装,完成QLED中间器件的制备。
[0131] (6)将器件转移至电场退火设备的绝缘支撑台上,在器件垂直方向施加电场,电场强度为35V/mm,阳极接近电场阳极端,阴极接近电场阴极端,并将电炉升温至125℃,恒温处理30min。恒温处理完成后,关闭加热装置,并在电场环境下,将QLED中间器件冷却至室温,最后关闭电场,得到目标QLED。
[0132] 实施例4
[0133] 本实施例提供一种倒置QLED器件的制备方法:
[0134] (1)提供ITO玻璃和30mg/mL的纳米氧化锌乙醇溶液,取0.1mL纳米氧化锌乙醇溶液,滴加至ITO基板上方,以2000rpm转速旋涂45s,制备电子传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至100℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成电子传输层制备。
[0135] (2)将已旋涂电子传输层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mL浓度为 30mg/mL的CdZnSe/ZnSe/ZnS量子点正辛烷溶液,滴加至电子传输层上方, 3000rpm转速下旋涂40s,制备量子点薄膜。旋涂完成后,将片子转移至110℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件量子点层制备。
[0136] (3)将已旋涂量子点层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mLTFB二氯苯溶液,滴加至量子点层上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在量子点层上方制备空穴传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至125℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件空穴传输层制备。
[0137] (4)取0.1mL10mg/mL的中性PEDOT:PSS水溶液,滴加至空穴传输层上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在空穴传输层上方制备空穴注入薄膜。旋涂完毕后,将片子转移至
115℃加热板上,热处理20min,除去残存的溶剂,完成器件空穴注入层制备。
[0138] (5)将已旋涂空穴注入层的基板转移至蒸镀机中,通过电流为35A的电子束轰击银单质,使银单质蒸发成原子蒸汽,在空穴注入层上方形成100nm 厚度的银电极,并封装,完成QLED中间器件制备。
[0139] (6)将器件转移至电场退火设备的绝缘支撑台上,在器件垂直方向施加电场,电场强度为35V/mm,阳极接近电场阳极端,阴极接近电场阴极端,并将电炉升温至125℃,恒温处理30min。恒温处理完成后,关闭加热装置,并在电场环境下,将QLED中间器件冷却至室温,最后关闭电场,得到目标QLED。
[0140] 实施例5
[0141] 本实施例提供一种正置QLED器件的制备方法:
[0142] (1)提供ITO玻璃和10mg/mL的中性PEDOT:PSS水溶液,取0.1mL中性 PEDOT:PSS水溶液,滴加至ITO基板上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在ITO 基板上方制备空穴注入薄膜。旋涂完毕后,将片子转移至115℃加热板上,热处理20min,除去残存的溶剂,完成器件空穴注入层制备。
[0143] (2)将已旋涂空穴注入层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mL TFB二氯苯溶液,滴加至空穴注入层上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在空穴注入层上方制备空穴传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至125℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件空穴传输层制备。
[0144] (3)将上述已旋涂空穴传输层后的基板固定在旋涂仪上,取0.1mL浓度为30mg/mL的CdZnSe/ZnSe/ZnS量子点正辛烷溶液,滴加至空穴传输层上方, 3000rpm转速下旋涂40s,制备量子点薄膜。旋涂完成后,将片子转移至110℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件量子点层制备。
[0145] (4)接着,将已旋涂量子点层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mL纳米氧化锌乙醇溶液,滴加至量子点层上方,以2000rpm转速旋涂45s,制备电子传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至100℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成电子传输层制备。
[0146] (5)将已旋涂电子传输层的基板转移至蒸镀机中,通过电流为35A的电子束轰击银单质,使银单质蒸发成原子蒸汽,在空穴传输层上方形成100nm 厚度的银电极,并封装,完成QLED中间器件制备。
[0147] (6)将器件转移至电场退火设备的绝缘支撑台上,在器件垂直方向施加电场,电场强度为10V/mm,阳极接近电场阳极端,阴极接近电场阴极端,并将电炉升温至125℃,恒温处理30min。恒温处理完成后,关闭加热装置,并在电场环境下,将QLED中间器件冷却至室温,最后关闭电场,得到目标 QLED。
[0148] 实施例6
[0149] 本实施例提供一种正置QLED器件的制备方法:
[0150] (1)提供ITO玻璃和10mg/mL的中性PEDOT:PSS水溶液,取0.1mL中性 PEDOT:PSS水溶液,滴加至ITO基板上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在ITO 基板上方制备空穴注入薄膜。旋涂完毕后,将片子转移至115℃加热板上,热处理20min,除去残存的溶剂,完成器件空穴注入层制备。
[0151] (2)将已旋涂空穴注入层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mLTFB二氯苯溶液,滴加至空穴注入层上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在空穴注入层上方制备空穴传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至125℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件空穴传输层制备。
[0152] (3)将已旋涂空穴传输层的基板固定在旋涂仪上,取0.1mL浓度为30 mg/mL的CdZnSe/ZnSe/ZnS量子点正辛烷溶液,滴加至空穴传输层上方,3000 rpm转速下旋涂40s,制备量子点薄膜。旋涂完成后,将片子转移至110℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件量子点层制备。
[0153] (4)将已旋涂量子点层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mL纳米氧化锌乙醇溶液,滴加至量子点层上方,以2000rpm转速旋涂45s,制备电子传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至100℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成电子传输层制备。
[0154] (5)将已旋涂电子传输层的基板转移至蒸镀机中,通过电流为35A的电子束轰击银单质,使银单质蒸发成原子蒸汽,在空穴传输层上方形成100nm 厚度的银电极,并封装,完成QLED中间器件制备。
[0155] (6)将器件转移至电场退火设备的绝缘支撑台上,在器件垂直方向施加电场,电场强度为50V/mm,阳极接近电场阳极端,阴极接近电场阴极端,并将电炉升温至125℃,恒温处理30min。恒温处理完成后,关闭加热装置,并在电场环境下,将QLED中间器件冷却至室温,最后关闭电场,得到目标QLED。
[0156] 实施例7
[0157] 本实施例提供一种正置QLED器件的制备方法:
[0158] (1)提供ITO玻璃、提供10mg/mL的中性PEDOT:PSS水溶液,取0.1mL中性PEDOT:PSS水溶液,滴加至ITO基板上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在ITO基板上方制备空穴注入薄膜。旋涂完毕后,将片子转移至115℃加热板上,热处理20min,除去残存的溶剂,完成器件空穴注入层制备。
[0159] (2)将已旋涂空穴注入层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mL TFB二氯苯溶液,滴加至空穴注入层上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在空穴注入层上方制备空穴传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至125℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件空穴传输层制备。
[0160] (3)将已旋涂空穴传输层的基板固定在旋涂仪上,取0.1mL浓度为30 mg/mL的CdZnSe/ZnSe/ZnS量子点正辛烷溶液,滴加至空穴传输层上方,3000 rpm转速下旋涂40s,制备量子点薄膜。旋涂完成后,将片子转移至110℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件量子点层制备。
[0161] (4)将已旋涂量子点层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mL纳米氧化锌乙醇溶液,滴加至量子点层上方,以2000rpm转速旋涂45s,制备电子传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至100℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成电子传输层制备。
[0162] (5)将已旋涂电子传输层的基板转移至蒸镀机中,通过电流为35A的电子束轰击银单质,使银单质蒸发成原子蒸汽,在空穴传输层上方形成100nm 厚度的银电极,并封装,完成QLED中间器件的制备。
[0163] (6)将器件转移至电场退火设备的绝缘支撑台上,在器件垂直方向施加电场,电场强度为35V/mm,阳极接近电场阳极端,阴极接近电场阴极端,并将电炉升温至80℃,恒温处理30min。恒温处理完成后,关闭加热装置,并在电场环境下,将QLED中间器件冷却至室温,最后关闭电场,得到目标QLED。
[0164] 实施例8
[0165] 本实施例提供一种正置QLED器件的制备方法:
[0166] (1)提供ITO玻璃、提供10mg/mL的中性PEDOT:PSS水溶液,取0.1mL 中性PEDOT:PSS水溶液,滴加至ITO基板上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在ITO基板上方制备空穴注入薄膜。旋涂完毕后,将片子转移至115℃加热板上,热处理20min,除去残存的溶剂,完成器件空穴注入层制备。
[0167] (2)将已旋涂空穴注入层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mLTFB二氯苯溶液,滴加至空穴注入层上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在空穴注入层上方制备空穴传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至125℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件空穴传输层制备。
[0168] (3)将已旋涂空穴传输层的基板固定在旋涂仪上,取0.1mL浓度为30 mg/mL的CdZnSe/ZnSe/ZnS量子点正辛烷溶液,滴加至空穴传输层上方,3000 rpm转速下旋涂40s,制备量子点薄膜。旋涂完成后,将片子转移至110℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件量子点层制备。
[0169] (4)将已旋涂量子点层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mL纳米氧化锌乙醇溶液,滴加至量子点层上方,以2000rpm转速旋涂45s,制备电子传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至100℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成电子传输层制备。
[0170] (5)将已旋涂电子传输层的基板转移至蒸镀机中,通过电流为35A的电子束轰击银单质,使银单质蒸发成原子蒸汽,在空穴传输层上方形成100nm 厚度的银电极,并封装,完成QLED中间器件制备。
[0171] (6)将器件转移至电场退火设备的绝缘支撑台上,在器件垂直方向施加电场,电场强度为35V/mm,阳极接近电场阳极端,阴极接近电场阴极端,并将电炉升温至150℃,恒温处理30min。恒温处理完成后,关闭加热装置,并在电场环境下,将QLED中间器件冷却至室温,最后关闭电场,得到目标QLED。
[0172] 实施例9
[0173] 本实施例提供一种正置QLED器件的制备方法:
[0174] (1)提供ITO玻璃、提供10mg/mL的中性PEDOT:PSS水溶液,取0.1mL 中性PEDOT:PSS水溶液,滴加至ITO基板上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在ITO基板上方制备空穴注入薄膜。旋涂完毕后,将片子转移至115℃加热板上,热处理20min,除去残存的溶剂,完成器件空穴注入层制备。
[0175] (2)将已旋涂空穴注入层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mL TFB二氯苯溶液,滴加至空穴注入层上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在空穴注入层上方制备空穴传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至125℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件空穴传输层制备。
[0176] (3)将已旋涂空穴传输层的基板固定在旋涂仪上,取0.1mL浓度为30 mg/mL的CdZnSe/ZnSe/ZnS量子点正辛烷溶液,滴加至空穴传输层上方,3000 rpm转速下旋涂40s,制备量子点薄膜。旋涂完成后,将片子转移至110℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件量子点层制备。
[0177] (4)将已旋涂量子点层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mL纳米氧化锌乙醇溶液,滴加至量子点层上方,以2000rpm转速旋涂45s,制备电子传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至100℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成电子传输层制备。
[0178] (5)将已旋涂电子传输层的基板转移至蒸镀机中,通过电流为35A的电子束轰击银单质,使银单质蒸发成原子蒸汽,在空穴传输层上方形成100nm 厚度的银电极,并封装,完成QLED中间器件制备。
[0179] (6)将器件转移至电场退火设备的绝缘支撑台上,在器件垂直方向施加电场,电场强度为35V/mm,阳极接近电场阳极端,阴极接近电场阴极端,并将电炉升温至80℃,恒温处理20min。恒温处理完成后,关闭加热装置,并在电场环境下,将QLED中间器件冷却至室温,最后关闭电场,得到目标QLED。
[0180] 实施例10
[0181] 本实施例提供一种正置QLED器件的制备方法:
[0182] (1)提供ITO玻璃、提供10mg/mL的中性PEDOT:PSS水溶液,取0.1mL中性PEDOT:PSS水溶液,滴加至ITO基板上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在ITO基板上方制备空穴注入薄膜。旋涂完毕后,将片子转移至115℃加热板上,热处理20min,除去残存的溶剂,完成器件空穴注入层制备。
[0183] (2)将已旋涂空穴注入层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mL TFB二氯苯溶液,滴加至空穴注入层上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在空穴注入层上方制备空穴传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至125℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件空穴传输层制备。
[0184] (3)将已旋涂空穴传输层的基板固定在旋涂仪上,取0.1mL浓度为30 mg/mL的CdZnSe/ZnSe/ZnS量子点正辛烷溶液,滴加至空穴传输层上方,3000 rpm转速下旋涂40s,制备量子点薄膜。旋涂完成后,将片子转移至110℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件量子点层制备。
[0185] (4)将已旋涂量子点层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mL纳米氧化锌乙醇溶液,滴加至量子点层上方,以2000rpm转速旋涂45s,制备电子传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至100℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成电子传输层制备。
[0186] (5)将已旋涂电子传输层的基板转移至蒸镀机中,通过电流为35A的电子束轰击银单质,使银单质蒸发成原子蒸汽,在空穴传输层上方形成100nm 厚度的银电极,并封装,完成QLED中间器件制备。
[0187] (6)将器件转移至电场退火设备的绝缘支撑台上,在器件垂直方向施加电场,电场强度为35V/mm,阳极接近电场阳极端,阴极接近电场阴极端,并将电炉升温至80℃,恒温处理60min。恒温处理完成后,关闭加热装置,并在电场环境下,将QLED中间器件冷却至室温,最后关闭电场,得到目标QLED。
[0188] 对比例
[0189] 本对比例提供一种正置QLED器件的制备方法:
[0190] (1)提供ITO玻璃、提供10mg/mL的中性PEDOT:PSS水溶液,取0.1mL 中性PEDOT:PSS水溶液,滴加至ITO基板上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在ITO基板上方制备空穴注入薄膜。旋涂完毕后,将片子转移至115℃加热板上,热处理20min,除去残存的溶剂,完成器件空穴注入层制备。
[0191] (2)将已旋涂空穴注入层的基板重新固定在旋涂仪上,取0.1mL TFB二氯苯溶液,滴加至空穴注入层上方,并在3000rpm转速下旋涂30s,在空穴注入层上方制备空穴传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至125℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件空穴传输层制备。
[0192] (3)将已旋涂空穴传输层的基板固定在旋涂仪上,取0.1mL浓度为30 mg/mL的CdZnSe/ZnSe/ZnS量子点正辛烷溶液,滴加至空穴传输层上方,3000 rpm转速下旋涂40s,制备量子点薄膜。旋涂完成后,将片子转移至110℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成器件量子点层制备。
[0193] (4)将已旋涂量子点层的基板重新固定在旋涂仪上,采用纳米氧化锌/ 氯化锌乙醇溶液作为电子传输层材料,其中,纳米氧化锌与氯化锌的质量比例为200:1。取0.1mL上述溶液,滴加至量子点层上方,以2000rpm转速旋涂45s,制备电子传输薄膜。旋涂完成后,将片子转移至100℃加热板上,热处理30min,除去残存的溶剂,完成电子传输层制备。
[0194] (5)将已旋涂电子传输层的基板转移至蒸镀机中,通过电流为35A的电子束轰击银单质,使银单质蒸发成原子蒸汽,在空穴传输层上方形成100nm 厚度的银电极,并封装,得到最终的QLED器件。
[0195] 验证例
[0196] 参照本领域已知的方法,对实施例1至实施例10以及对比例提供的方法制备出的QLED器件进行漏电流测试、启亮电压测试以及最大量子点效率测试。结果如下表1所示:
[0197] 表1
[0198]
[0199]
[0200] 由表1可知:实施例1至实施例10提供的器件的漏电流小于对比例。器件漏电流与器件内部载流子的迁移速率相关,在相同器件条件下,载流子迁移效率越高,漏电流越小,说明器件在经过电场处理之后量子效率及电流效率均得到提升。并且,实施例1至实施例10提供的QLED器件的启亮电压均低于对比例。启亮电压代表器件内部载流子注入的难易程度,启亮电压越低,载流子注入势垒越低,在较低的电压下,器件的功能层老化速度较慢,说明器件在经过制备之后稳定性得到提升。此外,实施例1至实施例10提供的QLED器件最大外量子效率均大于对比例,最大外量子效率代表着载流子与光子的转换效率,外量子效率越高,在相同电流下的器件亮度越高,说明器件在进行制备之后,光电性能有所提升。
[0201] 综上,本申请提供一种QLED器件制备方法、QLED器件及显示器件,通过将QLED中间器件置于电场环境中,其中,QLED中间器件的阳极接近电场阳极端,阴极接近电场阴极端,因QLED中间器件中的空穴注入层的 PEDOT:PSS材料内部存在磺酸根阴离子,在电场作用下,磺酸根阴离子具有靠近阳极的趋势,在加热作用下,磺酸根阴离子的移动活性得到提升,进一步促进了磺酸根阴离子在阳极界面的聚集,磺酸根阴离子最后固定在靠近阳极的界面,由于磺酸根阴离子带负电,在器件工作时,有利于带正电的空穴从阳极注入至空穴传输层,从而可以有效地降低空穴注入、传输势垒,进而降低器件的工作电压,提升器件的光电性能。
[0202] 以上对本申请实施例所提供的一种QLED器件制备方法、QLED器件及显示器件进行了详细介绍,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。

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