QLED及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种QLED，包括依次层叠设置的第一电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和第二电极，在所述空穴传输层和所述量子点发光层之间设置有第一铁电偶极矩材料层；和/或在所述量子点发光层和所述电子传输层之间设置有第二铁电偶极矩材料层，其中，所述第一铁电偶极矩材料层、所述第二铁电偶极矩材料层为预设外电场对铁电材料进行偶极矩设定后得到的材料层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于显示
，尤其涉及一种QLED及其制备方法。
技术介绍
无机纳米晶的量子点发光材料具有出射光颜色饱和、波长可调的优点，而光致、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器件包括阳极，空穴注入、传输层，发光层，电子传输、注入层和阴极。根据电极1和电极2的相对位置，即背电极和顶电极，QLED的结构可以分为传统和反型器件两种。其中，空穴注入、传输层用于从外电路向发光层提供可迁移空穴，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。在红、绿、蓝三种主色器件中，发蓝光(波长为465nm，Rec.2020)的器件效率和稳定性都较为逊色。探究原因，由于发蓝光量子点的能隙较宽，外壳层的电子亲和势较低，且常用的电子传输层材料，比如氧化锌纳米颗粒的电子亲和势在3.5eV左右，电子注入以及传输会弱于空穴，结果导致产生较多的激子-空穴的三粒子系统。通常空穴对激子的淬灭效果强于电子，所以电子注入不足的蓝光器件会面临更严重的(相较于空穴注入不足的红、绿器件)激子淬灭，进而影响蓝光器件的发光效率、亮度以及稳定性。与之类似，红、绿器件中由于电子注入普遍优于空穴注入，电子在载流子数目中占据优势。虽然II-VI纳米晶材料中电子对激子的淬灭作用弱于空穴，但是仍然对红、绿器件的发光效率、亮度以及稳定性有影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种QLED及其制备方法，旨在解决现有QLED载流子注入不平衡影响器件的发光效率、亮度以及稳定性的问题。本专利技术是这样实现的，一种QLED，包括依次层叠设置的第一电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和第二电极，在所述空穴传输层和所述量子点发光层之间设置有第一铁电偶极矩材料层；和/或在所述量子点发光层和所述电子传输层之间设置有第二铁电偶极矩材料层，其中，所述第一铁电偶极矩材料层、所述第二铁电偶极矩材料层为预设外电场对铁电材料进行偶极矩设定后得到的材料层。以及，一种QLED的制备方法，包括以下步骤：提供第一电极，在所述第一电极上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和第二电极；在沉积所述量子点发光层之前，还包括沉积第一铁电材料层；和/或在沉积所述电子传输层之前，还包括沉积第二铁电材料层；且将设置有所述第一铁电材料层和/或所述第二铁电材料层的器件置于预设外电场中，对所述铁电材料进行偶极矩设定，形成第一铁电偶极矩材料层和/或所述第二铁电偶极矩材料层，制备得到QLED。本专利技术提供的QLED，在不改变现有载流子传输材料的基础上，通过在量子点发光层和载流子传输层之间加入铁电材料，并通过预设外电场对铁电材料进行偶极矩设定。利用此偶极矩有效降低传输层(电子传输层和/或空穴传输层)到量子点发光层之间的载流子(电子和/或空穴)的注入势垒，达到提高电子和/或空穴的注入，改善载流子注入平衡，提高QLED器件性能和稳定性。此外，所述铁电材料阻隔量子点发光层纳米材料和传输层纳米材料之间的直接接触，进而减小因传输层材料如纳米氧化锌带来的大量缺陷态，进而减轻缺陷态造成的激子淬灭效应。本专利技术提供的QLED的制备方法，只需在现有QLED制备方法基础上，增加第一铁电偶极矩材料层和/或所述第二铁电偶极矩材料层，方法简单，可控性强。附图说明图1是本专利技术实施例提供的含有第一铁电偶极矩材料层的QLED结构示意图；图2是本专利技术实施例提供的含有第二铁电偶极矩材料层的QLED结构示意图；图3是本专利技术实施例提供的同时含有第一铁电偶极矩材料层、第二铁电偶极矩材料层的QLED结构示意图；图4是本专利技术实施例提供的含有第一铁电偶极矩材料层的QLED降低空穴注入势垒的原理示意图；图5是本专利技术实施例提供的含有第二铁电偶极矩材料层的QLED降低电子注入势垒的原理示意图。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。结合图1-5，本专利技术实施例提供了一种QLED，包括依次层叠设置的第一电极1、空穴注入层2、空穴传输层3、量子点发光层5、电子传输层7和第二电极8，在所述空穴传输层3和所述量子点发光层5之间设置有第一铁电偶极矩材料层4；和/或在所述量子点发光层5和所述电子传输层7之间设置有第二铁电偶极矩材料层6，其中，所述第一铁电偶极矩材料层4、所述第二铁电偶极矩材料层6为预设外电场对铁电材料进行偶极矩设定后得到的材料层。本专利技术实施例中，在所述量子点发光层5和传输层(电子传输层7和/或空穴传输层5)之间增加铁电材料，铁电材料置于在外电场中，根据发光二极管的伏安特性，加负向偏压会造成载流子耗尽，但不会对薄膜器件造成明显损耗。铁电材料被外电场极化后，即使外电场消失，仍能保持一定内电场，这样的内电场可以改变载流子的注入势垒。具体的，本专利技术实施例所述QLED包括三种情形。结合图1，第一种情形为，一种QLED，包括依次层叠设置的第一电极1、空穴注入层2、空穴传输层3、第一铁电偶极矩材料层4、量子点发光层5、电子传输层7和第二电极8，其中，所述第一铁电偶极矩材料层4为预设外电场对铁电材料进行偶极矩设定后得到的材料层。利用负偏压进行偶极矩方向设定时，如图4所示，所述量子点发光层和所述空穴传输层之间的偶极矩方向由前者指向后者，即外预设电场方向。这等效地在所述空穴传输层和所述量子点发光层之间施加了和外预设电场方向相同的偶极矩电场，当铁电材料被外预设电场极化后，即使外电场消失，仍能保持一定的内电场，该内电场可以改变空穴的注入势垒，其效果可以从真空能级的突变看出：偶极矩产生的电场等效地“上移”了空穴传输层的电子传输能带，从而降低了空穴注入势垒，改善载流子注入平衡，提高QLED器件性能和稳定性。结合图2，第二种情形为，一种QLED，包括依次层叠设置的第一电极1、空穴注入层2、空穴传输层3、量子点发光层5、第二铁电偶极矩材料层6、电子传输层7和第二电极8，其中，所述第二铁电偶极矩材料层6为预设外电场对铁电材料进行偶极矩设定后得到的材料层。利用负偏压进行偶极矩方向设定时，如图5所示，所述电子传输层和所述量子点发光层之间的偶极矩方向由前者指向后者，即外预设电场方向。这等效地在所述电子传输层和所述量子点发光层之间施加了和外预设电场方向相同的偶极矩电场，当铁电材料被外预设电场极化后，即使外电场消失，仍能保持一定的内电场，该内电场可以压低空穴传输层中空穴传输能带的能力，降低空穴注入势垒，其效果可以从真空能级的突变看出：偶极矩产生的电场等效地“上移”了电子传输层的电子传输能带，从而降低了电子注入势垒，改善载流子注入平衡，提高QLED器件性能和稳定性。结合图3，第二种情形为，一种QLED，包括依次层叠设置的第一电极1、空穴注入层2、空穴传输层3、第一铁电偶极矩材料层4、量子点发光层5、第二铁电偶极矩材料层6、电子传输层7和第二电极8，其中，所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种QLED，包括依次层叠设置的第一电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和第二电极，其特征在于，在所述空穴传输层和所述量子点发光层之间设置有第一铁电偶极矩材料层；和/或在所述量子点发光层和所述电子传输层之间设置有第二铁电偶极矩材料层，其中，所述第一铁电偶极矩材料层、所述第二铁电偶极矩材料层为预设外电场对铁电材料进行偶极矩设定后得到的材料层。

【技术特征摘要】
1.一种QLED，包括依次层叠设置的第一电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和第二电极，其特征在于，在所述空穴传输层和所述量子点发光层之间设置有第一铁电偶极矩材料层；和/或在所述量子点发光层和所述电子传输层之间设置有第二铁电偶极矩材料层，其中，所述第一铁电偶极矩材料层、所述第二铁电偶极矩材料层为预设外电场对铁电材料进行偶极矩设定后得到的材料层。2.如权利要求1所述的QLED，其特征在于，所述第一铁电偶极矩材料层的厚度＜10nm；和/或所述第二铁电偶极矩材料层＜10nm。3.如权利要求1所述的QLED，其特征在于，所述铁电材料为钙钛矿结构盐类、水溶性铁电体中的至少一种。4.如权利要求3所述的QLED，其特征在于，所述钙钛矿结构盐类包括BaTiO3、KNbO3、LiNbO3；所述水溶性铁电体包括磷酸二氢钾、三甘氨酸硫酸盐、罗息盐。5.如权利要求1所述的QLED，其特征在于，所述铁电材料为聚偏二氟乙烯-...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈崧，钱磊，曹蔚然，向超宇，杨一行，
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