QLED器件功能层的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种QLED器件功能层的制备方法，包括以下步骤：提供预先图案化处理后的像素槽；提供设置有两个喷嘴的喷墨打印设备，分别用于盛装功能层墨水和溶剂蒸汽，先通过一个喷头在像素槽的基底层上喷滴功能层墨滴，然后通过另一个喷头在功能层墨滴表面喷溶剂蒸汽，经干燥成膜制备功能层，其中，功能层包括空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电子注入层，功能层墨水包括功能层材料和墨水溶剂，溶剂蒸汽的流量满足：局部偏压大于对应温度下的蒸气压；溶剂蒸汽使用的溶剂满足：溶剂的液相表面张力小于墨水溶剂的液相表面张力，溶剂蒸汽与墨水溶剂互溶，且能够溶解功能层材料。

Preparation of functional layer of QLED device

The invention provides a preparation method of functional layer of QLED device, including the following steps: providing pre-patterned pixel grooves; providing inkjet printing equipment with two nozzles for filling functional layer ink and solvent vapor respectively, and first spraying functional layer ink droplets on the base layer of the pixel groove through a nozzle. Then, the functional layer is prepared by spraying solvent vapor on the surface of the functional layer ink droplets through another nozzle and drying the film. The functional layer includes the hole injection layer, the hole transport layer, the quantum dot luminescence layer, the electron transport layer and the electron injection layer. The functional layer ink includes the functional layer material and the ink water solvent, and the flow rate of solvent vapor. Satisfaction: Local bias pressure is greater than vapor pressure at corresponding temperature; Solvent used in solvent vapor satisfies: Solvent surface tension in liquid phase is less than that in ink solution, solvent vapor and ink solution are mutually soluble, and can dissolve functional layer materials.

【技术实现步骤摘要】
QLED器件功能层的制备方法
本专利技术属于量子点发光二极管
，尤其涉及一种QLED器件功能层的制备方法。
技术介绍
无机纳米晶的量子点发光材料不仅具有出射光颜色饱和、波长可调的优点，而且光致、电致发光量子产率高，适合制备高性能显示器件。此外，从制备工艺角度看，量子点发光材料可以在非真空条件下采用旋涂、印刷、打印设备等溶液加工方式制备成膜。所以，以量子点薄膜制备的量子点发光二极管(QLED)成为下一代显示技术的有力竞争者。通常的，QLED器件包括第一电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电子注入层和第二电极。根据第一电极和第二电极的相对位置，即背电极和顶电极，QLED的结构可以分为传统的正型QLED器件和非传统的反型QLED器件两种。其中，空穴注入层、空穴传输层用于从外电路向发光层提供可迁移空穴，电子注入层、电子传输层用于提供可迁移电子。电子-空穴在量子点中形成激子，激子通过辐射复合输出光子，进而发光。喷墨打印是大规模制备QLED矩阵的有效方法之一。含有可发光的半导体量子点材料的墨水以墨滴的形式被注入有预先图案设定的、被隔离材料限定的像素范围内。待溶剂挥发完全，即可形成量子点材料组成的发光层。由于墨滴接触基板形成墨点后，墨点边缘接触线位置的溶剂挥发快于墨滴中央位置的溶剂挥发，所以墨点中央的量子点胶体会被不断的带到边缘接触线位置并有相当一部分停留下来，造成材料在墨点边缘堆积，降低打印薄膜的厚度均匀性，这也称为咖啡环效应。目前，在温度一定的情况下，提高打印均匀性的方法通常包括以下两种，(1)对基板和隔离材料(bank)的表面进行处理，增加墨水在水平方向的浸润，降低其在与隔离材料接触面的浸润；(2)混合多种沸点不同的溶剂以调制挥发速率。这些方法虽然能够一定程度上提高打印均匀性，但是仍然不足以消除咖啡环现象。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种QLED器件功能层的制备方法，旨在解决现有喷墨打印制备QLED器件功能层的方法存在咖啡环现象、影响成膜均匀性的问题。本专利技术是这样实现的，一种QLED器件功能层的制备方法，包括以下步骤：提供预先图案化处理后的像素槽；提供设置有两个喷嘴的喷墨打印设备，分别用于盛装功能层墨水和溶剂蒸汽，先通过一个喷头在所述像素槽的基底层上喷滴功能层墨滴，然后通过另一个喷头在所述功能层墨滴表面喷所述溶剂蒸汽，经干燥成膜制备功能层，其中，所述功能层包括空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电子注入层，所述功能层墨水包括功能层材料和用于溶解所述功能层材料的墨水溶剂，所述溶剂蒸汽的流量满足：局部偏压大于对应温度下的蒸气压；所述溶剂蒸汽使用的溶剂满足：所述溶剂的液相表面张力小于所述墨水溶剂的液相表面张力，所述溶剂蒸汽与所述墨水溶剂互溶，且能够溶解所述功能层材料。本专利技术提供的QLED器件功能层的制备方法，喷墨打印制备功能层时，通过在打印墨水的上方通入比墨水溶剂表面张力更低的溶剂蒸汽，利用墨滴边缘对所述溶剂蒸汽吸收更多的原理创造表面张力梯度(表面张力从墨滴边缘到中央逐渐增加)，从而加速所述功能层墨水中功能层材料从边缘向中央的回流(即Marangoni流)，进一步减弱消除咖啡环效应，提高成膜均匀性，进而提高打印QLED器件的性能稳定性。附图说明图1是本专利技术实施例提供的QLED器件结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的喷滴功能层墨滴后，溶剂挥发前的状态示意图；图3是本专利技术实施例提供的在功能层墨滴表面喷溶剂蒸汽后的状态示意图。具体实施方式为了使本专利技术要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术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专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例提供了一种QLED器件功能层的制备方法，包括以下步骤：S01.提供预先图案化处理后的像素槽；S02.提供设置有两个喷嘴的喷墨打印设备，分别用于盛装功能层墨水和溶剂蒸汽，先通过一个喷头在所述像素槽的基底层上喷滴功能层墨滴，然后通过另一个喷头在所述功能层墨滴表面喷所述溶剂蒸汽，经干燥成膜制备功能层，其中，所述功能层包括空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电子注入层，所述功能层墨水包括功能层材料和用于溶解所述功能层材料的墨水溶剂，所述溶剂蒸汽的流量满足：局部偏压大于对应温度下的蒸气压；所述溶剂蒸汽使用的溶剂满足：所述溶剂的液相表面张力小于所述墨水溶剂的液相表面张力，所述溶剂蒸汽与所述墨水溶剂互溶，且能够溶解所述功能层材料。具体的，上述步骤S01中，预先图案化处理后的像素槽，是指在图案化的底电极基板上形成bank材料层，并对所述bank材料层进行图案化处理，形成与所述图案化底电极对应、用于界定像素区域的bank槽。上述步骤S02中，可采用本专利技术实施例所述方法制备QLED器件各功能层。通常的，所述QLED器件的结构如图1所示，包括依次层叠设置的底电极1、电子注入/传输层(或空穴注入/传输层)2、量子点发光层3、空穴注入/传输层(或电子注入/传输层)4、顶电极5。本专利技术实施例适于制作的QLED器件功能层包括空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电子注入层。具体的，对QLED器件功能层进行喷墨打印的喷墨打印设备，需具有两个打印喷头，一个用于盛装功能层墨水，另一个而用于储存溶剂蒸汽。当采用所述喷墨打印设备制备功能层时，先通过一个喷头在所述像素槽的基底层上喷滴功能层墨滴，此时，墨水滴入预先图案化的像素槽位后溶剂还未挥发，溶剂挥发前的状态如图2所示；然后通过另一个喷头在所述功能层墨滴表面喷所述溶剂蒸汽，此时，所述功能层墨水中的墨水溶剂挥发，同时通入的低表面张力的溶剂蒸汽加速所述功能层墨水中功能层材料从边缘向中央的回流，以帮助提高溶剂挥发后的成膜均匀性，其状态示意图如图3所示。其中，所述功能层墨水包括功能层材料和用于溶解所述功能层材料的墨水溶剂。同时，所述溶剂蒸汽应该满足一定的要求，才能实现加速所述功能层墨水中功能层材料从边缘向中央的回流、以帮助提高溶剂挥发后的成膜均匀性的目的。具体的，所述溶剂蒸汽的流量满足：局部偏压大于对应温度下的蒸气压，从而足以使所述溶剂蒸汽渗入所述功能层墨水中，但又不足以机械地扰动已经铺展开的功能层墨滴。进一步的，所述溶剂蒸汽使用的溶剂满足：所述溶剂的液相表面张力小于所述墨水溶剂的液相表面张力，所述溶剂蒸汽与所述墨水溶剂互溶，且能够溶解所述功能层材料，从而使得所述溶剂蒸汽被所述功能层墨水吸收后，不会造成所述功能层墨水中功能层材料的团聚，避免得到的膜层性能受到影响。应当注意的是，本专利技术实施例中，所述像素槽的基底层依具体要制备的功能层而异，如若制备的功能层为量子点发光层，那么，如果量子点发光层直接制备在底电极上，那么，所述像素槽的基底层为底电极基底；如果量子点发光层直接制备在空穴注入层上，那么，所述像素槽的基底层为空穴注入层基底；如果量子点发光层直接制备在空穴传输层上，那么，所述像素槽的基底层为空穴传输层基底；如果量子点发光层直接制备在电子注入层上，那么，所述像素槽的基底层为电子注入层基底；如果量子点发光层直接制备在电子传输层上，那么，所述像素槽的基底层为电子传输层基底。本专利技术实施例通过干燥处理去除所述膜层中的溶剂，得到致密本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种QLED器件功能层的制备方法，包括以下步骤：提供预先图案化处理后的像素槽；提供设置有两个喷嘴的喷墨打印设备，分别用于盛装功能层墨水和溶剂蒸汽，先通过一个喷头在所述像素槽的基底层上喷滴功能层墨滴，然后通过另一个喷头在所述功能层墨滴表面喷所述溶剂蒸汽，经干燥成膜制备功能层，其中，所述功能层包括空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电子注入层，所述功能层墨水包括功能层材料和用于溶解所述功能层材料的墨水溶剂，所述溶剂蒸汽的流量满足：局部偏压大于对应温度下的蒸气压；所述溶剂蒸汽使用的溶剂满足：所述溶剂的液相表面张力小于所述墨水溶剂的液相表面张力，所述溶剂蒸汽与所述墨水溶剂互溶，且能够溶解所述功能层材料。

【技术特征摘要】
1.一种QLED器件功能层的制备方法，包括以下步骤：提供预先图案化处理后的像素槽；提供设置有两个喷嘴的喷墨打印设备，分别用于盛装功能层墨水和溶剂蒸汽，先通过一个喷头在所述像素槽的基底层上喷滴功能层墨滴，然后通过另一个喷头在所述功能层墨滴表面喷所述溶剂蒸汽，经干燥成膜制备功能层，其中，所述功能层包括空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电子注入层，所述功能层墨水包括功能层材料和用于溶解所述功能层材料的墨水溶剂，所述溶剂蒸汽的流量满足：局部偏压大于对应温度下的蒸气压；所述溶剂蒸汽使用的溶剂满足：所述溶剂的液相表面张力小于所述墨水溶剂的液相表面张力，所述溶剂蒸汽与所述墨水溶剂互溶，且能够溶解所述功能层材料。2.如权利要求1所述的QLED器件功能层的制备方法，其特征在于，所述功能层为空穴传输层，所述功能层墨水为空穴传输层墨水，所述基底为底电极基底或空穴注入层基底或量子点发光层基底。3.如权利要求2所述的QLED器件功能层的制备方法，其特征在于，所述空穴传输层墨水中，所述墨水溶剂包括甲苯、氯苯、二氯苯、氯仿中的至少一种，所述溶剂蒸汽的溶剂为正己烷、辛烷、庚烷、乙醇、甲醇、异丙醇中的至少一种。4.如权利要求2所述的QLED器件功能层的制备方法，其特征在于，所述空穴传输材料包括有机材料和氧化物，其中，所述有机材料包括聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]、4-丁基-N,N-二苯基苯胺均聚物、苯胺、4-丁基-N,N-二苯基-均聚合物、聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚(9-乙烯咔唑)、TPD、S...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈崧，钱磊，杨一行，曹蔚然，向超宇，
申请(专利权)人：TCL集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44