一种叠层qled器件及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种叠层QLED器件及其制备方法。所述层QLED器件包括依次层叠设置的基板、第一阳极、第一量子点发光层、阴极，以及在所述阴极上依次层叠设置的第二量子点发光层和碳纳米管层。本发明提供的叠层QLED器件，可以显著提高QLED器件的发光效率，同时，所述碳纳米管层的设置，可以及时有效地将器件产生的热量进行发散，从而增强QLED器件的稳定性。
【专利说明】
一种叠层QLED器件及其制备方法
技术领域
[0001]本发明属于平板显示技术领域，尤其涉及一种叠层QLED器件及其制备方法。
【背景技术】
[0002]半导体量子点由于具有尺寸可调的光电性质，被广泛应用于发光二极管、太阳能电池和生物荧光标记领域。经过二十多年的发展，量子点合成技术取得了显著的成绩，可以合成得到各种高质量的量子点纳米材料，其光致发光效率可以达到85%以上。由于量子点具有尺寸可调节的发光、发光线宽窄、光致发光效率高和热稳定性等特点，以量子点为发光层的量子点发光二极管(QLED)成为极具潜力的下一代显示和固态照明光源。
[0003]量子点发光二极管因具备高亮度、低功耗、广色域、易加工等诸多优点，近年来在照明和显示领域获得了广泛的关注与研究。经过多年的发展，QLED技术获得了巨大的发展。从公开报道的文献资料来看，目前最高的红色和绿色QLED的外量子效率已经超过或者接近20%，表明红绿QLED的内量子效率实际上已经接近100%的极限。然而，作为高性能全彩显示不可或缺的蓝色QLED，目前不论是在电光转换效率、还是在使用寿命上，都远低于红绿QLED，从而限制了 QLED在全彩显示方面的应用。从国际上各研究机构和相关公司公布的数据来看，目前QLED的性能重复性较差，这限制了 QLED的规模实用化生产。此外，周围环境中的水汽很容易进入QLED显示器中，导致QLED显示器的使用寿命受到影响。如果将QLED显示器密封于无水汽的环境中，那么QLED显示器的寿命可以得到显著延长，因此，QLED显示器的封装技术成为提高QLED显示器的使用寿命的关键制程。但是，密封环境下的封装，会导致QLED显示器发热量无法及时散出，使得整个显示器温度升高，影响其效率及寿命。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种叠层QLED器件及其制备方法，旨在解决对QLED显示器进行封装后、QLED产生的热量无法发散，进而影响QLED效率及寿命的问题。
[0005]本发明是这样实现的，一种叠层QLED器件，包括依次层叠设置的基板、第一阳极、第一量子点发光层、阴极，以及在所述阴极上依次层叠设置的第二量子点发光层和碳纳米管层。
[0006]以及，一种叠层QLED器件的制备方法，包括以下步骤:
[0007]提供图案化的ITO基板；
[0008]在所述ITO基板上依次沉积第一量子点发光层、阴极，形成第一QLED结构；
[0009]在所述阴极上依次沉积第二量子点发光层和碳纳米管层。
[0010]本发明提供的QLED器件，在常规QLED结构的基础上，在阴极上设置了第二量子点发光层和碳纳米管层，一方面，所述碳纳米管层可以作为阳极层，从而形成了叠层的QLED器件，提高了器件的发光效率；另一方面，由于碳纳米管具有高透光性和高导热性，因此所述碳纳米管层作为封装填充层，将QLED器件发散出来的热量及时有效地导出，从而提高了QLED器件的稳定性，延长了 QLED器件的使用寿命。本发明提供的叠层QLED器件的制备方法，各层均可通过常用的沉积方法制备获得，方法成熟易控，易于实现产业化。
【附图说明】
[0011]图1是本发明实施例提供的没有设置空穴传输层、电子传输层、电子注入层的叠层QLED器件的结构示意图；
[0012]图2是本发明实施例提供的设置有空穴传输层、电子传输层、电子注入层的叠层QLED器件的结构示意图；
[0013]图3是本发明实施例提供的叠层QLED器件的封装结构图。
【具体实施方式】
[0014]为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0015]结合图1-3，本发明实施例提供了一种叠层QLED器件，包括依次层叠设置的基板1、第一阳极2、第一量子点发光层4、阴极6，以及在所述阴极6上依次层叠设置的第二量子点发光层7和碳纳米管层8，如图1所示。
[0016]为了提高所述叠层QLED器件的空穴和/或电子的注入效率，从而提高其发光效率，优选的，所述叠层QLED器件还包括空穴传输层3、电子传输层5、电子注入层(图中未标出)中的至少一层。其中，所述空穴传输层3设置在所述第一阳极和所述第一量子点发光层之间；所述电子传输层5、电子注入层设置在所述第一量子点发光层和所述阴极之间。
[0017]作为较佳实施例，如图2所示，所述叠层QLED器件，包括依次层叠设置的基板1、第一阳极2、空穴传输层3、第一量子点发光层4、电子传输层5和阴极6，以及在所述阴极6上依次层叠设置的第二量子点发光层7和碳纳米管层8。
[0018]进一步的，如图3所示，可以在所述叠层QLED器件上设置封装盖片9，对所述叠层QLED器件进行封装处理。
[0019]具体的，本发明实施例中，所述基板I的选择没有明确限制，可以采用柔性基板，也可以采用硬质基板，如玻璃基板。
[0020]所述第一阳极2可采用常规的阳极材料制成。优选的，所述第一阳极I为图案化的ΙΤ0，当然，不限于此。
[0021]所述空穴传输层3可采用常规的空穴传输材料制成，其厚度根据实际需要选择性设置，范围在0-1 OOnm之间，优选为40_50nm。
[0022]所述第一量子点发光层4可采用本领域常用的无机量子点材料制备获得，所述第一量子点发光层4的厚度为1-1OOnm0
[0023]所述电子传输层5、电子注入层均可采用本领常规的材料制成，其厚度可采用本领域常规厚度。优选的，所述电子传输层5采用具有高电子传输性能的η型氧化锌，厚度优选为30-60nm;所述电子注入层采用低功函数的金属，包括但不限于Ca、Ba，也可以选择CsF、LiF、CsCO3等化合物，还可以采用其它电解质型电子传输材料。
[0024]所述阴极6可采用本领域常用的阴极材料，包括但不限于金属铝或金属银。所述阴极6的厚度为100-150nmo
[0025]所述基板1、第一阳极2、第一量子点发光层4和阴极6构成第一QLED结构，优选的，所述基板1、第一阳极2、空穴传输层3、第一量子点发光层4、电子传输层5和阴极6构成第一QLED结构。所述第一 QLED结构具有常规QLED器件的结构和使用性能。有别于常规的QLED器件，本发明实施例在所述第一 QLED结构的所述阴极6上依次设置有所述第二量子点发光层7和碳纳米管层8。由于碳纳米管可以作为阳极材料，因此，所述阴极6、第二量子点发光层7和碳纳米管层8可以形成第二 QLED结构，从而与所述第一 QLED结构形成叠层的QLED器件(所述第一QLED结构、所述第二QLED结构共用阴极)，提高QLED器件的发光效率；同时，由于碳纳米管具有高透光性和高导热性，因此所述碳纳米管层作为封装导填充层，将QLED器件发散出来的热量及时有效地导出，从而提高了QLED器件的稳定性，延长了QLED器件的使用寿命。
[0026]具体的，所述第二量子点发光层7可采用本领域常用的无机量子点材料制备获得。优选的，所述第二量子点发光层7的厚度为1-1OOnm;所述碳纳米管层的厚度为1-1OOnm0
[0027]本发明实施例提供的QLED器件，在常规QLED结构的基础上，在阴极上设置了第二量子点发光层和碳纳米管层，一方面，所述碳纳米管层可以作为阳极层，从而形成了叠层的QLED器件，提高了器件的发光效率;另一方面，由于碳纳米管具有高透光性和高导热性，因此所述碳纳米管层作为封装填充层，将QLED器件发散出来的热量及时有效地导出，从而提高了 QLED器件的稳定性，延长了 QLED器件的使用寿命。
[0028]以及，本发明实施例还提供了一种叠层QLED器件的制备方法，包括以下步骤:
[0029]SO1.提供图案化的ITO基板；
[0030]S02.在所述ITO基板上依次沉积第一量子点发光层、阴极，形成第一 QLED结构；
[0031]S03.在所述阴极上依次沉积第二量子点发光层和碳纳米管层。
[0032]具体的，上述步骤SOl中，所述图案化的ITO基板为常规的ITO基板。为了提高沉积物质的附着能力，优选的，在沉积所述第一量子点发光层之前，还包括对所述ITO基板进行清洁处理，所述清洁处理的方法为:将所述ITO基板按次序分别置于丙酮、洗液、去离子水以及异丙醇中进行超声清洗，每次超声时间为10-20min，待超声清洗完成后，将所述ITO基板放置于洁净烘箱内烘干备用。
[0033]上述步骤S02中，优选的，在沉积第一量子点发光层前，在所述ITO基板上沉积空穴传输层;在沉积所述阴极前，在所述第一量子点发光层上沉积电子传输层、电子注入层中的至少一层。本发明实施例所述空穴传输层、第一量子点发光层、电子传输层、电子注入层的沉积，可采用溶液加工法实现，其中，所述溶液加工法包括但不限于旋涂、印刷。所述阴极可采用热蒸镀的方式制备获得。
[0034]作为一个具体优选实施例，待所述ITO基板干燥后，在其上沉积空穴传输材料形成空穴传输层，对其进行加热处理去除溶剂、同时提高膜层的致密性。待所述空穴传输层冷却后，在所述空穴传输层表面沉积第一量子点发光层，沉积完成后将片子放置在80 °C的加热台上加热10分钟，除去残留的溶剂、同时提高膜层的致密性。随后，在所述第一量子点发光层表面依次沉积电子传输层和电子注入层。最后，将沉积完各功能层的片子置于蒸镀仓中，通过掩膜板热蒸镀一层金属银或者铝作为阴极。由此得到第一 QLED结构。
[0035]上述步骤S03中，在所述阴极上依次沉积第二量子点发光层和碳纳米管层，可以采用溶液加工法实现。其中，所述溶液加工法包括但不限于旋涂、印刷。作为一个具体优选实施例，在所述阴极Al旋涂量子点发光材料，在80°C的加热台上加热10分钟形成致密的第二量子点发光层。然后，在所述第二量子点发光层上旋涂碳纳米管，在80°C的加热台上加热10分钟，除去残留的溶剂，形成致密的碳纳米管层。由此得到叠层QLED器件。
[0036]进一步的，可对所述叠层QLED器件进行封装处理，具体的，在所述叠层QLED器件的四周滴上封装胶对其进行封装。
[0037]本发明实施例提供的叠层QLED器件的制备方法，各层均可通过常用的沉积方法制备获得，方法成熟易控，易于实现产业化。
[0038]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种叠层QLED器件，其特征在于，包括依次层叠设置的基板、第一阳极、第一量子点发光层、阴极，以及在所述阴极上依次层叠设置的第二量子点发光层和碳纳米管层。2.如权利要求1所述的叠层QLED器件，其特征在于，所述碳纳米管层的厚度为10-1OOnm03.如权利要求1或2所述的叠层QLED器件，其特征在于，还包括在所述第一阳极和所述第一量子点发光层之间设置的空穴传输层;和/或 在所述第一量子点发光层和所述阴极之间设置的电子传输层、电子注入层中的至少一层。4.如权利要求1或2所述的叠层QLED器件，其特征在于，所述第一量子点发光层的厚度为1-1OOnm;和/或 所述第二量子点发光层的厚度为10-100nm。5.如权利要求1或2所述的叠层QLED器件，其特征在于，所述第一阳极为图案化的IT0。6.如权利要求1或2所述的叠层QLED器件，其特征在于，所述阴极由银或铝制成，厚度为1-1OOnm07.如权利要求3所述的叠层QLED器件，其特征在于，所述电子传输层由η型氧化锌制成，厚度为30_60nmo8.一种叠层QLED器件的制备方法，包括以下步骤: 提供图案化的ITO基板； 在所述ITO基板上依次沉积第一量子点发光层、阴极，形成第一 QLED结构； 在所述阴极上依次沉积第二量子点发光层和碳纳米管层。9.如权利要求8所述的叠层QLED器件的制备方法，其特征在于，在所述阴极上依次沉积第二量子点发光层和碳纳米管层包括:在所述阴极旋涂量子点发光材料，在80°C的加热台上加热10分钟形成致密的第二量子点发光层;然后，在所述第二量子点发光层上旋涂碳纳米管，在80°C的加热台上加热10分钟，除去残留的溶剂，形成致密的碳纳米管层。10.如权利要求8所述的叠层QLED器件的制备方法，其特征在于，在沉积所述第一量子点发光层之前，还包括对所述ITO基板进行清洁处理，所述清洁处理的方法为: 将所述ITO基板按次序分别置于丙酮、洗液、去离子水以及异丙醇中进行超声清洗，每次超声时间为10_20min，待超声清洗完成后，将所述ITO基板放置于洁净烘箱内烘干备用。
【文档编号】H01L51/56GK105977401SQ201610599395
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月27日
【发明人】刘佳, 曹蔚然, 杨行, 杨一行, 钱磊
【申请人】Tcl集团股份有限公司