一種疊層qled器件及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了一種疊層QLED器件及其制備方法。所述層QLED器件包括依次層疊設置的基板、第一陽極、第一量子點發光層、陰極，以及在所述陰極上依次層疊設置的第二量子點發光層和碳納米管層。本發明提供的疊層QLED器件，可以顯著提高QLED器件的發光效率，同時，所述碳納米管層的設置，可以及時有效地將器件產生的熱量進行發散，從而增強QLED器件的穩定性。
【專利說明】
一種疊層QLED器件及其制備方法
技術領域
[0001]本發明屬于平板顯示技術領域，尤其涉及一種疊層QLED器件及其制備方法。
【背景技術】
[0002]半導體量子點由于具有尺寸可調的光電性質，被廣泛應用于發光二極管、太陽能電池和生物熒光標記領域。經過二十多年的發展，量子點合成技術取得了顯著的成績，可以合成得到各種高質量的量子點納米材料，其光致發光效率可以達到85%以上。由于量子點具有尺寸可調節的發光、發光線寬窄、光致發光效率高和熱穩定性等特點，以量子點為發光層的量子點發光二極管(QLED)成為極具潛力的下一代顯示和固態照明光源。
[0003]量子點發光二極管因具備高亮度、低功耗、廣色域、易加工等諸多優點，近年來在照明和顯示領域獲得了廣泛的關注與研究。經過多年的發展，QLED技術獲得了巨大的發展。從公開報道的文獻資料來看，目前最高的紅色和綠色QLED的外量子效率已經超過或者接近20%，表明紅綠QLED的內量子效率實際上已經接近100%的極限。然而，作為高性能全彩顯示不可或缺的藍色QLED，目前不論是在電光轉換效率、還是在使用壽命上，都遠低于紅綠QLED，從而限制了 QLED在全彩顯示方面的應用。從國際上各研究機構和相關公司公布的數據來看，目前QLED的性能重復性較差，這限制了 QLED的規模實用化生產。此外，周圍環境中的水汽很容易進入QLED顯示器中，導致QLED顯示器的使用壽命受到影響。如果將QLED顯示器密封于無水汽的環境中，那么QLED顯示器的壽命可以得到顯著延長，因此，QLED顯示器的封裝技術成為提高QLED顯示器的使用壽命的關鍵制程。但是，密封環境下的封裝，會導致QLED顯示器發熱量無法及時散出，使得整個顯示器溫度升高，影響其效率及壽命。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種疊層QLED器件及其制備方法，旨在解決對QLED顯示器進行封裝后、QLED產生的熱量無法發散，進而影響QLED效率及壽命的問題。
[0005]本發明是這樣實現的，一種疊層QLED器件，包括依次層疊設置的基板、第一陽極、第一量子點發光層、陰極，以及在所述陰極上依次層疊設置的第二量子點發光層和碳納米管層。
[0006]以及，一種疊層QLED器件的制備方法，包括以下步驟:
[0007]提供圖案化的ITO基板；
[0008]在所述ITO基板上依次沉積第一量子點發光層、陰極，形成第一QLED結構；
[0009]在所述陰極上依次沉積第二量子點發光層和碳納米管層。
[0010]本發明提供的QLED器件，在常規QLED結構的基礎上，在陰極上設置了第二量子點發光層和碳納米管層，一方面，所述碳納米管層可以作為陽極層，從而形成了疊層的QLED器件，提高了器件的發光效率；另一方面，由于碳納米管具有高透光性和高導熱性，因此所述碳納米管層作為封裝填充層，將QLED器件發散出來的熱量及時有效地導出，從而提高了QLED器件的穩定性，延長了 QLED器件的使用壽命。本發明提供的疊層QLED器件的制備方法，各層均可通過常用的沉積方法制備獲得，方法成熟易控，易于實現產業化。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明實施例提供的沒有設置空穴傳輸層、電子傳輸層、電子注入層的疊層QLED器件的結構示意圖；
[0012]圖2是本發明實施例提供的設置有空穴傳輸層、電子傳輸層、電子注入層的疊層QLED器件的結構示意圖；
[0013]圖3是本發明實施例提供的疊層QLED器件的封裝結構圖。
【具體實施方式】
[0014]為了使本發明要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0015]結合圖1-3，本發明實施例提供了一種疊層QLED器件，包括依次層疊設置的基板1、第一陽極2、第一量子點發光層4、陰極6，以及在所述陰極6上依次層疊設置的第二量子點發光層7和碳納米管層8，如圖1所示。
[0016]為了提高所述疊層QLED器件的空穴和/或電子的注入效率，從而提高其發光效率，優選的，所述疊層QLED器件還包括空穴傳輸層3、電子傳輸層5、電子注入層(圖中未標出)中的至少一層。其中，所述空穴傳輸層3設置在所述第一陽極和所述第一量子點發光層之間；所述電子傳輸層5、電子注入層設置在所述第一量子點發光層和所述陰極之間。
[0017]作為較佳實施例，如圖2所示，所述疊層QLED器件，包括依次層疊設置的基板1、第一陽極2、空穴傳輸層3、第一量子點發光層4、電子傳輸層5和陰極6，以及在所述陰極6上依次層疊設置的第二量子點發光層7和碳納米管層8。
[0018]進一步的，如圖3所示，可以在所述疊層QLED器件上設置封裝蓋片9，對所述疊層QLED器件進行封裝處理。
[0019]具體的，本發明實施例中，所述基板I的選擇沒有明確限制，可以采用柔性基板，也可以采用硬質基板，如玻璃基板。
[0020]所述第一陽極2可采用常規的陽極材料制成。優選的，所述第一陽極I為圖案化的ΙΤ0，當然，不限于此。
[0021]所述空穴傳輸層3可采用常規的空穴傳輸材料制成，其厚度根據實際需要選擇性設置，范圍在0-1 OOnm之間，優選為40_50nm。
[0022]所述第一量子點發光層4可采用本領域常用的無機量子點材料制備獲得，所述第一量子點發光層4的厚度為1-1OOnm0
[0023]所述電子傳輸層5、電子注入層均可采用本領常規的材料制成，其厚度可采用本領域常規厚度。優選的，所述電子傳輸層5采用具有高電子傳輸性能的η型氧化鋅，厚度優選為30-60nm;所述電子注入層采用低功函數的金屬，包括但不限于Ca、Ba，也可以選擇CsF、LiF、CsCO3等化合物，還可以采用其它電解質型電子傳輸材料。
[0024]所述陰極6可采用本領域常用的陰極材料，包括但不限于金屬鋁或金屬銀。所述陰極6的厚度為100-150nmo
[0025]所述基板1、第一陽極2、第一量子點發光層4和陰極6構成第一QLED結構，優選的，所述基板1、第一陽極2、空穴傳輸層3、第一量子點發光層4、電子傳輸層5和陰極6構成第一QLED結構。所述第一 QLED結構具有常規QLED器件的結構和使用性能。有別于常規的QLED器件，本發明實施例在所述第一 QLED結構的所述陰極6上依次設置有所述第二量子點發光層7和碳納米管層8。由于碳納米管可以作為陽極材料，因此，所述陰極6、第二量子點發光層7和碳納米管層8可以形成第二 QLED結構，從而與所述第一 QLED結構形成疊層的QLED器件(所述第一QLED結構、所述第二QLED結構共用陰極)，提高QLED器件的發光效率；同時，由于碳納米管具有高透光性和高導熱性，因此所述碳納米管層作為封裝導填充層，將QLED器件發散出來的熱量及時有效地導出，從而提高了QLED器件的穩定性，延長了QLED器件的使用壽命。
[0026]具體的，所述第二量子點發光層7可采用本領域常用的無機量子點材料制備獲得。優選的，所述第二量子點發光層7的厚度為1-1OOnm;所述碳納米管層的厚度為1-1OOnm0
[0027]本發明實施例提供的QLED器件，在常規QLED結構的基礎上，在陰極上設置了第二量子點發光層和碳納米管層，一方面，所述碳納米管層可以作為陽極層，從而形成了疊層的QLED器件，提高了器件的發光效率;另一方面，由于碳納米管具有高透光性和高導熱性，因此所述碳納米管層作為封裝填充層，將QLED器件發散出來的熱量及時有效地導出，從而提高了 QLED器件的穩定性，延長了 QLED器件的使用壽命。
[0028]以及，本發明實施例還提供了一種疊層QLED器件的制備方法，包括以下步驟:
[0029]SO1.提供圖案化的ITO基板；
[0030]S02.在所述ITO基板上依次沉積第一量子點發光層、陰極，形成第一 QLED結構；
[0031]S03.在所述陰極上依次沉積第二量子點發光層和碳納米管層。
[0032]具體的，上述步驟SOl中，所述圖案化的ITO基板為常規的ITO基板。為了提高沉積物質的附著能力，優選的，在沉積所述第一量子點發光層之前，還包括對所述ITO基板進行清潔處理，所述清潔處理的方法為:將所述ITO基板按次序分別置于丙酮、洗液、去離子水以及異丙醇中進行超聲清洗，每次超聲時間為10-20min，待超聲清洗完成后，將所述ITO基板放置于潔凈烘箱內烘干備用。
[0033]上述步驟S02中，優選的，在沉積第一量子點發光層前，在所述ITO基板上沉積空穴傳輸層;在沉積所述陰極前，在所述第一量子點發光層上沉積電子傳輸層、電子注入層中的至少一層。本發明實施例所述空穴傳輸層、第一量子點發光層、電子傳輸層、電子注入層的沉積，可采用溶液加工法實現，其中，所述溶液加工法包括但不限于旋涂、印刷。所述陰極可采用熱蒸鍍的方式制備獲得。
[0034]作為一個具體優選實施例，待所述ITO基板干燥后，在其上沉積空穴傳輸材料形成空穴傳輸層，對其進行加熱處理去除溶劑、同時提高膜層的致密性。待所述空穴傳輸層冷卻后，在所述空穴傳輸層表面沉積第一量子點發光層，沉積完成后將片子放置在80 °C的加熱臺上加熱10分鐘，除去殘留的溶劑、同時提高膜層的致密性。隨后，在所述第一量子點發光層表面依次沉積電子傳輸層和電子注入層。最后，將沉積完各功能層的片子置于蒸鍍倉中，通過掩膜板熱蒸鍍一層金屬銀或者鋁作為陰極。由此得到第一 QLED結構。
[0035]上述步驟S03中，在所述陰極上依次沉積第二量子點發光層和碳納米管層，可以采用溶液加工法實現。其中，所述溶液加工法包括但不限于旋涂、印刷。作為一個具體優選實施例，在所述陰極Al旋涂量子點發光材料，在80°C的加熱臺上加熱10分鐘形成致密的第二量子點發光層。然后，在所述第二量子點發光層上旋涂碳納米管，在80°C的加熱臺上加熱10分鐘，除去殘留的溶劑，形成致密的碳納米管層。由此得到疊層QLED器件。
[0036]進一步的，可對所述疊層QLED器件進行封裝處理，具體的，在所述疊層QLED器件的四周滴上封裝膠對其進行封裝。
[0037]本發明實施例提供的疊層QLED器件的制備方法，各層均可通過常用的沉積方法制備獲得，方法成熟易控，易于實現產業化。
[0038]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種疊層QLED器件，其特征在于，包括依次層疊設置的基板、第一陽極、第一量子點發光層、陰極，以及在所述陰極上依次層疊設置的第二量子點發光層和碳納米管層。2.如權利要求1所述的疊層QLED器件，其特征在于，所述碳納米管層的厚度為10-1OOnm03.如權利要求1或2所述的疊層QLED器件，其特征在于，還包括在所述第一陽極和所述第一量子點發光層之間設置的空穴傳輸層;和/或 在所述第一量子點發光層和所述陰極之間設置的電子傳輸層、電子注入層中的至少一層。4.如權利要求1或2所述的疊層QLED器件，其特征在于，所述第一量子點發光層的厚度為1-1OOnm;和/或 所述第二量子點發光層的厚度為10-100nm。5.如權利要求1或2所述的疊層QLED器件，其特征在于，所述第一陽極為圖案化的IT0。6.如權利要求1或2所述的疊層QLED器件，其特征在于，所述陰極由銀或鋁制成，厚度為1-1OOnm07.如權利要求3所述的疊層QLED器件，其特征在于，所述電子傳輸層由η型氧化鋅制成，厚度為30_60nmo8.一種疊層QLED器件的制備方法，包括以下步驟: 提供圖案化的ITO基板； 在所述ITO基板上依次沉積第一量子點發光層、陰極，形成第一 QLED結構； 在所述陰極上依次沉積第二量子點發光層和碳納米管層。9.如權利要求8所述的疊層QLED器件的制備方法，其特征在于，在所述陰極上依次沉積第二量子點發光層和碳納米管層包括:在所述陰極旋涂量子點發光材料，在80°C的加熱臺上加熱10分鐘形成致密的第二量子點發光層;然后，在所述第二量子點發光層上旋涂碳納米管，在80°C的加熱臺上加熱10分鐘，除去殘留的溶劑，形成致密的碳納米管層。10.如權利要求8所述的疊層QLED器件的制備方法，其特征在于，在沉積所述第一量子點發光層之前，還包括對所述ITO基板進行清潔處理，所述清潔處理的方法為: 將所述ITO基板按次序分別置于丙酮、洗液、去離子水以及異丙醇中進行超聲清洗，每次超聲時間為10_20min，待超聲清洗完成后，將所述ITO基板放置于潔凈烘箱內烘干備用。
【文檔編號】H01L51/56GK105977401SQ201610599395
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月27日
【發明人】劉佳, 曹蔚然, 楊行, 楊一行, 錢磊
【申請人】Tcl集團股份有限公司