量子点电致发光器件及显示器制造技术

本发明专利技术涉及一种量子点电致发光器件，包括依次层叠第一电极层、发光层、第二电极层；所述发光层与第二电极层之间设置第一电子传输层、第二电子传输层；所述第一电子传输层的材料包括无机金属氧化物传输材料，所述第二电子传输层的材料包括有机电子传输材料。本发明专利技术将两种不同材料的电子传输层叠加使用，减弱了空穴迁移率与电子迁移率之间的差异，实现了载流子的平衡，电流效率得到了大幅提升，可应用于固态照明、平板显示等领域。

【技术实现步骤摘要】
量子点电致发光器件及显示器
本专利技术涉及量子点领域，特别是涉及量子点电致发光器件及显示器。
技术介绍
量子点是具有量子限制效应的纳米尺寸半导体材料，受到光或电的激发，量子点便会发出非常纯净的光，具有发光量子效率高、性能稳定等特点。利用量子点电致发光特性制作的量子点发光二极管(QuantumDotLightEmittingDiode，QLED)器件作为一种新兴的发光器件，近年来受到了广泛的关注。与传统的有机发光二极管(OLED)相比，QLED具有更加优异的色纯度、亮度和可视角等特点。使得以量子点材料作为发光层的量子点发光二极管在固态照明、平板显示等领域具有广泛的应用前景，受到了学术界以及产业界的广泛关注。通过对量子点材料的改进以及QLED器件结构的不断优化，现有QLED器件的性能得到了大幅度的提高，但是其发光效率与产业化生产的要求还有一定差距。除了电极以外，目前典型的量子点发光二极管的结构是一个空穴传输层，一个量子点发光层，一个电子传输层。采用这种多层结构，电子与空穴传输速率不同，导致正负载流子的不平衡。载流子的不平衡是影响QLED器件性能的重要因素之一，特别是对QLED器件发光效率和寿命的影响。如何获得有效的载流子平衡，进一步提升QLED器件的性能，仍然是当前学术界和产业界研发的重点。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种控制电子传输速率，进而实现载流子平衡的量子点电致发光器件及显示器。本专利技术提供一种量子点电致发光器件，包括层叠设置的第一电极层、发光层、第一电子传输层、第二电子传输层、第二电极层；所述第一电子传输层的材料包括无机金属氧化物，所述第二电子传输层的材料包括有机电子传输材料。在其中一个实施例中，所述无机金属氧化物为一元金属氧化物和多元金属氧化物中的一种或几种。在其中一个实施例中，所述多元金属氧化物选自氧化锌镁、氧化锌锡、氧化锌铝、氧化锌钙、氧化锌钨、氧化锌钛、氧化锌镍、ZnO-TiO2-SnO2和ZnO-MgO-TiO2的一种或几种；和/或所述一元金属氧化物选自ZnO、MgO、TiO2、SnO2、ZrO2、HfO2或Ta2O3的一种或几种。在其中一个实施例中，所述第一电子传输层还包括高分子材料PEIE。在其中一个实施例中，所述有机电子传输材料选自NBphen、TPBi、Bpy-FOXD、BP4mPy、BTB、BIPO、3TPYMB、PBD、BAlq、PEIE、Bphen、TmPyPB和BCP的一种或几种。在其中一个实施例中，所述第二电子传输层还包括掺杂材料，所述掺杂材料选自金属、金属无机盐或有机金属配合物；和/或所述掺杂材料占所述第二电子传输层总质量的1％-60％。在其中一个实施例中，所述金属选自Li、Na、K、Rb、Cs或Yb；和/或所述金属无机盐选自Li2CO3、K2SiO3、Rb2CO3或Cs2CO3；和/或所述有机金属配合物选自LiQ、AlQ3。在其中一个实施例中，所述掺杂材料占所述第二电子传输层总质量的40％-60％。在其中一个实施例中，所述第一电子传输层的厚度为1-150nm；和/或所述第二电子传输层的厚度为1-150nm。在其中一个实施例中，还包括空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子阻挡层和电子注入层的一层或多层。本专利技术的另一个目的是提供一种显示器，包括上述量子点电致发光器件。与现有方案相比，本专利技术具有以下有益效果：上述量子点电致发光器件，在发光层与第二电极层之间设置两层电子传输层，第一电子传输层包括无机金属氧化物材料，第二电子传输层包括有机电子传输材料。两种不同材料的电子传输层叠加使用，可有效的控制电子迁移率。通过上述对电子传输层的改进，减弱了空穴迁移率与电子迁移率之间的差异，实现了载流子的平衡，使电流效率得到了大幅提升。无机金属氧化物材料或有机电子传输材料单独使用时，均无法有效提升电流效率，若将金属氧化物和有机电子传输材料按比例混合，将混合后的材料作为电子传输层材料，在寻找合适的溶剂与电子传输层成膜制备工艺的选择上存在较大的困难，且器件的效率较低。本申请优选多元金属氧化物氧化锌镁作为第一电子传输材料，优选掺杂有机金属配合物LiQ的有机电子传输材料作为第二电子传输层，使量子点电致发光器件中电子迁移率与空穴迁移率达到平衡，获得较好的电流效率。同时，减少了器件中的空间电荷积累，保持量子点较好的电中性，提高了量子点电致发光的效率，可应用于固态照明、平板显示等领域。附图说明图1为本专利技术实施例1的结构示意图。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术的量子点电致发光器件作进一步详细的说明。本专利技术一个实施方式的量子点电致发光器件的结构包括层叠设置的第一电极层、发光层、第一电子传输层、第二电子传输层和第二电极层。第一电极层为阳极层。可以理解的，阳极材料可以是透明的，也可以是不透明的，可选自ITO、AZO、TZO、纳米银线薄膜或石墨烯等。优选的，阳极材料为ITO，厚度为100-150nm。发光层为量子点发光层，从阳极方向传输的空穴与阴极方向传输来的电子在量子点层中汇聚后形成光子，通过光子的重组发光。因此，空穴的迁移率与电子的迁移率是否平衡，对量子点电致发光器件的发光效率有较大的影响。可以理解的，量子点材料可选择为CdSe(硒化镉)、CdS(硫化镉)、CdTe(碲化镉)、ZnSe(硒化锌)、ZnTe(碲化锌)、ZnS(硫化锌)等。可以通过改变粒径尺寸和化学成分对量子点的光谱进行调控。进一步的，为了增强量子点的发光效率和化学稳定性，发展了核/壳结构的量子点。优选的，量子点材料为CdSe/CdS核壳结构，即以CdSe为核、CdS为壳的纳米晶体半导体材料。可提高量子点的稳定性和量子产额。第一电子传输层位于发光层上，材料包括无机金属氧化物，加入金属氧化物，由于其光化学性质稳定，有利于提高量子点电致发光器件的稳定性，且金属氧化物的电子迁移率高，与量子点的能级匹配。无机金属氧化物可以为一元金属氧化物，例如ZnO、MgO、TiO2、SnO2、ZrO2、HfO2或Ta2O3的一种或几种。无机金属氧化物也可以为多元金属氧化物，例如氧化锌镁、氧化锌锡、氧化锌铝、氧化锌钙、氧化锌钨、氧化锌钛、氧化锌镍、ZnO-TiO2-SnO2和ZnO-MgO-TiO2的一种或几种。优选的，第一电子传输层的材料为多元金属氧化物氧化锌镁。进一步的，第一电子传输层还可为无机金属氧化物与高分子材料PEIE的组合。PEIE为聚乙氧基乙烯亚胺。第二电子传输层位于第一电子传输层上，材料包括有机电子传输材料。可以理解的，有机电子传输材料选自有机小分子材料NBphen、Bphen、TPBi、Bpy-FOXD、BP4mPy、BTB、BIPO、3TPYMB、PBD、BAlq、TmPyPB和BCP的一种或几种。其中，TmPyPB为1,3,5-三(间-吡啶-3-基苯基)苯；BCP为浴铜灵；进一步的，有机电子传输材料还可以为有机高分子材料PEIE。优选的，第二电子传输层还包括掺杂材料，所述掺杂材料选自金属、金属无机盐或有机金属配合物。优选的，金属选自Li、Na、K、Rb、Cs或Yb；金属无机盐选自Li2CO3、K2SiO3、Rb2CO3或Cs2CO3；有机金属配合物选自LiQ、AlQ3。进一步优选的，掺杂材料为LiQ，LiQ为八羟基喹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点电致发光器件，其特征在于，包括层叠设置的第一电极层、发光层、第一电子传输层、第二电子传输层、第二电极层；所述第一电子传输层的材料包括无机金属氧化物，所述第二电子传输层的材料包括有机电子传输材料。

【技术特征摘要】
1.一种量子点电致发光器件，其特征在于，包括层叠设置的第一电极层、发光层、第一电子传输层、第二电子传输层、第二电极层；所述第一电子传输层的材料包括无机金属氧化物，所述第二电子传输层的材料包括有机电子传输材料。2.根据权利要求1所述的量子点电致发光器件，其特征在于，所述无机金属氧化物为一元金属氧化物和多元金属氧化物中的一种或几种。3.根据权利要求2所述的量子点电致发光器件，其特征在于，所述多元金属氧化物选自氧化锌镁、氧化锌锡、氧化锌铝、氧化锌钙、氧化锌钨、氧化锌钛、氧化锌镍、ZnO-TiO2-SnO2和ZnO-MgO-TiO2中的一种或几种；和/或所述一元金属氧化物选自ZnO、MgO、TiO2、SnO2、ZrO2、HfO2和Ta2O3的一种或几种。4.根据权利要求1所述的量子点电致发光器件，其特征在于，所述第一电子传输层还包括高分子材料PEIE。5.根据权利要求1-4任一项所述的量子点电致发光器件，其特征在于，所述有机电子传输材料选自NBphen、TPBi、Bpy-FOXD、BP4mPy、BTB、BIPO、3TPYMB、PBD、BAlq、PEIE...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏雄伟，李哲，谢相伟，黄航，宋晶尧，
申请(专利权)人：广东聚华印刷显示技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44