一種量子點發光二極管及制備方法
【專利摘要】本發明公開一種量子點發光二極管及制備方法，其方法包括步驟：首先沉積一空穴傳輸層于陽極上；然后沉積一量子點發光層于空穴傳輸層上；接著依次沉積一電子傳輸層和一電子注入層于量子點發光層上，隨后蒸鍍一陰極于電子注入層上，制得QLED器件；最后在制得的QLED器件四周滴加熱膨脹材料與封裝膠的混合物，封裝蓋片，紫外烘烤，封裝完成。本發明通過在封裝膠中混入熱膨脹材料，不但可以保證封裝效果，及時傳導出熱量，使得QLED器件穩定性增強。更重要的是，加入的熱膨脹材料對熱很敏感，可以根據溫度變化調節其厚度，可以調節QLED器件發出的光在熱膨脹材料層中透過的時間，調節透過熱膨脹材料層后的光的波長，優化其顯色性。
【專利說明】
_種量子點發光二極管及制備方法
技術領域
[0001]本發明涉及發光二極管技術領域，尤其涉及一種量子點發光二極管及制備方法。
【背景技術】
[0002]半導體量子點具有尺寸可調諧的光電子性質，已經被廣泛地應用于發光二極管、太陽能電池和生物熒光標記。量子點合成技術經過二十多年的發展，人們已經可以合成各種高質量的納米材料，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諧的發光、發光線寬窄、光致發光效率高和熱穩定性等特點，因此以量子點作為發光層的量子點發光二極管(QD-LED)是極具潛力的下一代顯示和固態照明光源。量子點發光二極管(QLED)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。再者，從國際上各研究機構和相關公司公布的數據來看，目前很難做到QLED的性能有很好的重復性，這就導致了 QLED的大規模實用化生產還有很多的問題需要解決。
[0003]現有的QLED器件制備完成后，QLED器件的各個膜層的厚度固定不變，因而QLED器件的光學腔長是不可調的，由QLED器件射出來的光的波長固定不變，S卩QLED器件的光色也不可調，從而導致顯示裝置的顯示效果較差。
[0004]因此，現有技術還有待于改進和發展。
【發明內容】
[0005]鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種量子點發光二極管及制備方法，旨在解決現有QLED器件的性能重復性差，光色也不可調，從而導致顯示裝置的顯示效果較差的問題。
[0006]本發明的技術方案如下:
一種量子點發光二極管的制備方法，其中，包括步驟:
A、首先沉積一空穴傳輸層于陽極上；
B、然后沉積一量子點發光層于空穴傳輸層上；
C、接著依次沉積一電子傳輸層和一電子注入層于量子點發光層上，隨后蒸鍍一陰極于電子注入層上，制得QLED器件；
D、最后在制得的QLED器件四周滴加熱膨脹材料與封裝膠的混合物，封裝蓋片，紫外烘烤，封裝完成。
[0007]所述的量子點發光二極管的制備方法，其中，步驟D中，熱膨脹材料與封裝膠的混合體積比為小于1:2。
[0008]所述的量子點發光二極管的制備方法，其中，步驟D中，所述熱膨脹材料為堿金屬硅酸鹽和多元醇混合形成的熱膨脹材料或者氧化物類熱膨脹材料。
[0009]所述的量子點發光二極管的制備方法，其中，步驟A中，所述空穴傳輸層的厚度為40?50nm。
[0010]所述的量子點發光二極管的制備方法，其中，步驟B中，所述量子點發光層的厚度為10~100nm。
[0011]所述的量子點發光二極管的制備方法，其中，步驟C中，所述電子傳輸層的厚度為30?60nmo
[0012]所述的量子點發光二極管的制備方法，其中，步驟C中，所述電子傳輸層的材料為氧化鋅。
[0013]所述的量子點發光二極管的制備方法，其中，步驟C中，所述電子注入層的材料為Ca、Ba、CsF、LiF或CsCO3o
[0014]所述的量子點發光二極管的制備方法，其中，步驟C中，所述陰極的厚度為90?IlOnm0
[0015]—種量子點發光二極管，其中，采用如上任一所述的量子點發光二極管的制備方法制備而成。
[0016]有益效果:本發明通過在封裝膠中混入熱膨脹材料，不但可以保證封裝效果，還可及時傳導出熱量，使得QLED器件穩定性增強。更重要的是，加入的熱膨脹材料對熱很敏感，可以根據溫度變化調節其厚度，可以調節QLED器件發出的光在熱膨脹材料層中透過的時間，調節透過熱膨脹層后的光的波長，優化其顯色性。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明一種量子點發光二極管的制備方法較佳實施例的流程圖。
[0018]圖2為本發明一種量子點發光二極管較佳實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]本發明提供一種量子點發光二極管及制備方法，為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下對本發明進一步詳細說明。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。
[0020]請參閱圖1，圖1為本發明一種量子點發光二極管的制備方法較佳實施例的流程圖，如圖所示，其包括步驟:
S100、首先沉積一空穴傳輸層于陽極上；
S200、然后沉積一量子點發光層于空穴傳輸層上；
S300、接著依次沉積一電子傳輸層和一電子注入層于量子點發光層上，隨后蒸鍍一陰極于電子注入層上，制得QLED器件；
S400、最后在制得的QLED器件四周滴加熱膨脹材料與封裝膠的混合物，封裝蓋片，紫外烘烤，封裝完成。
[0021]本發明的核心改進之處:在制得的QLED器件表面滴上熱膨脹材料與封裝膠的混合物。本發明通過在封裝膠中混入熱膨脹材料，不但可以保證封裝效果，及時傳導出熱量，使得QLED器件穩定性增強。更重要的是，加入的熱膨脹材料對熱很敏感，可以根據溫度變化調節其厚度，可以調節QLED器件發出的光在熱膨脹材料層中透過的時間，調節透過熱膨脹材料層后的光的波長，優化其顯色性。
[0022]所述步驟SlOO中，沉積一空穴傳輸層于陽極上。優選地，所述空穴傳輸層的材料可以為TFB、PVK、Poly-TPD、TCTA、CBP中的一種或多種，亦可以為其它高性能的空穴傳輸層材料。優選地，所述空穴傳輸層的材料為PVK、Po I y-TPD中的一種或兩種，因為PVK可有效降低從陽極到量子點發光層和電子傳輸層的空穴注入勢皇，從而提高QLED器件的性能。而Poly-TH)具有良好的成膜特性和空穴傳輸性能，且Poly-TPD可改善電子空穴間的平衡，增大空穴與電子的復合幾率。緊接著將沉積有空穴傳輸層的基板放置在80?100°C(如80°C)的加熱臺上加熱lOmin，以除去溶劑，并使該空穴傳輸層發生交聯，以利于下一層量子點發光層的沉積。優選地，所述空穴傳輸層的厚度為10?lOOnm。更優選地，所述空穴傳輸層的厚度為40?50nmo
[0023]所述步驟S200中，待步驟SlOO中所制得的基板冷卻后，接著沉積一量子點發光層于空穴傳輸層上。緊接著將沉積有量子點發光層的基板放置在70?90°C(如80°C)的加熱臺上加熱10分鐘，除去殘留的溶劑。優選地，所述量子點發光層的厚度為1-1OOnm之間。
[0024]所述步驟S300中，接著依次沉積一電子傳輸層和一電子注入層于量子點發光層上，隨后蒸鍍一陰極于電子注入層上，制得QLED器件。其中，優選地，所述電子傳輸層的材料為η型氧化鋅(ZnO)，這是由于所述η型氧化鋅具有高的電子傳輸性能。優選地，所述電子傳輸層的厚度為30?60nm。所述電子注入層的材料可以為低功函數的Ca、Ba等金屬，還可以是CsF、LiF、CsC03等化合物材料，還可以是其它電解質型電子傳輸層材料。最后，將沉積完各功能層的基板置于蒸鍍倉中通過掩膜板蒸鍍一陰極于電子注入層上，制得QLED器件。優選地，所述陰極為金屬Ag或金屬Al，這是由于功函數低的金屬Ag或金屬Al作為陰極利于電子的注入。其中，所述陰極層的厚度為90?I1nm(如10nm) ο
[0025]所述步驟S400中，待QLED器件制備完成后，對QLED器件進行封裝。具體是在制得的QLED器件四周滴加熱膨脹材料與封裝膠的混合物，滴加完后封裝蓋片，紫外烘烤，封裝完成。其中，熱膨脹材料與封裝膠的混合體積比為小于1:2。優選地，熱膨脹材料與封裝膠的混合體積比為1:(1?2)(如1:2)。本發明所述熱膨脹材料可以為堿金屬硅酸鹽和多元醇混合形成的熱膨脹材料或者氧化物類熱膨脹材料。本發明使用常用的機器封裝，也可以使用簡單的手動封裝。滴加的混合物的厚度一般以密封封裝為準，即采用機器封裝(封裝機)或者手動封裝，在QLED器件四周滴加適量熱膨脹材料與封裝膠的混合物后，用蓋板機或手動使得熱膨脹材料與封裝膠的混合物完全覆蓋器件表面即可。優選地，本發明上述封裝過程在氧含量和水含量低于0.1ppm的氛圍中進行，以保護QLED器件的穩定性。
[0026]本發明還提供一種量子點發光二極管，其中，采用如上任一所述的量子點發光二極管的制備方法制備而成。本發明通過在封裝膠中混入熱膨脹材料，不但可以保證封裝效果，還可及時傳導出熱量，使得QLED器件穩定性增強。更重要的是，加入的熱膨脹材料對熱很敏感，可以根據溫度變化調節其厚度，可以調節QLED器件發出的光在熱膨脹材料層中透過的時間，調節透過熱膨脹層后的光的波長，優化其顯色性。
[0027]圖2為本發明一種量子點發光二極管較佳實施例的結構示意圖，如圖所示，I為陽極；2為空穴傳輸層；3為量子點發光層;4為電子傳輸層；5為Al，所述Al作為陰極;6為封裝膠;7為熱膨脹材料;8為封裝蓋片。本發明通過在封裝膠中混入熱膨脹材料，不但可以保證封裝效果，及時傳導出熱量，使得QLED器件穩定性增強。更重要的是，加入的熱膨脹材料對熱很敏感，可以根據溫度變化調節其厚度，可以調節QLED器件發出的光在熱膨脹材料層中透過的時間，調節透過熱膨脹材料層后的光的波長，優化其顯色性。
[0028]應當理解的是，本發明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發明所附權利要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種量子點發光二極管的制備方法，其特征在于，包括步驟: A、首先沉積一空穴傳輸層于陽極上； B、然后沉積一量子點發光層于空穴傳輸層上； C、接著依次沉積一電子傳輸層和一電子注入層于量子點發光層上，隨后蒸鍍一陰極于電子注入層上，制得QLED器件； D、最后在制得的QLED器件四周滴加熱膨脹材料與封裝膠的混合物，封裝蓋片，紫外烘烤，封裝完成。2.根據權利要求1所述的量子點發光二極管的制備方法，其特征在于，步驟D中，熱膨脹材料與封裝膠的混合體積比為小于1: 2。3.根據權利要求1所述的量子點發光二極管的制備方法，其特征在于，步驟D中，所述熱膨脹材料為堿金屬硅酸鹽和多元醇混合形成的熱膨脹材料或者氧化物類熱膨脹材料。4.根據權利要求1所述的量子點發光二極管的制備方法，其特征在于，步驟A中，所述空穴傳輸層的厚度為40?50nm ο5.根據權利要求1所述的量子點發光二極管的制備方法，其特征在于，步驟B中，所述量子點發光層的厚度為10?10nm06.根據權利要求1所述的量子點發光二極管的制備方法，其特征在于，步驟C中，所述電子傳輸層的厚度為30?60nmo7.根據權利要求1所述的量子點發光二極管的制備方法，其特征在于，步驟C中，所述電子傳輸層的材料為氧化鋅。8.根據權利要求1所述的量子點發光二極管的制備方法，其特征在于，步驟C中，所述電子注入層的材料為Ca、Ba、CsF、LiF或CsC03。9.根據權利要求1所述的量子點發光二極管的制備方法，其特征在于，步驟C中，所述陰極的厚度為90?I 1nm010.—種量子點發光二極管，其特征在于，米用如權利要求1?9任一所述的量子點發光二極管的制備方法制備而成。
【文檔編號】H01L51/56GK106058065SQ201610641840
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月8日 公開號201610641840.5, CN 106058065 A, CN 106058065A, CN 201610641840, CN-A-106058065, CN106058065 A, CN106058065A, CN201610641840, CN201610641840.5
【發明人】劉佳, 曹蔚然, 楊一行, 錢磊
【申請人】Tcl集團股份有限公司