一种量子点发光二极管及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种量子点发光二极管及其制备方法，包括由空穴传输层I和空穴传输层II依次设置组成的双空穴传输层，空穴传输层I采用的材料为第一空穴传输材料，第一空穴传输材料包括分子结构中具有以苯乙烯为热交联基团的第一化合物，可通过加热交联；空穴传输层II采用的材料为第二空穴传输材料，第二空穴传输材料包括分子结构中具有以苯乙烯为热交联基团的第二化合物，可通过加热交联，第一、第二空穴传输材料具有不同HOMO能级。该双层空穴传输层各层均具有良好的耐溶剂性，从而避免印刷工艺中膜层之间的侵蚀破坏作用，还具有梯度能级，有效解决器件中空穴注入量子点发光层效率低下的问题，大大提升了器件的效率，同时降低了器件的开启电压。

【技术实现步骤摘要】
一种量子点发光二极管及其制备方法
本专利技术属于光电材料
，具有涉及一种量子点电致发光二极管及其制备方法。
技术介绍
量子点发光二极管(QLEDs)因其拥有窄的发射光谱、可控的发射波长、较高的量子产率、良好的稳定性、可溶液加工、成本低廉等特点而受到广泛关注。到目前为止，QLED已经达到了超过20％的外部量子效率(EQE)，但均是通过旋涂方法制备的，难以实现图案化和像素显示面板中制备红-绿-蓝(RGB)全彩的量子点层，限制了其在全彩显示领域的应用。喷墨打印技术是解决上述问题的有效途径。然而，对于印刷器件来说，连续的多层沉积还是具有挑战性的，这是因为第二层的沉积可能对第一层的膜层有破坏作用。已有多项研究报道了喷墨打印QLED，但器件的性能并不理想，在喷墨打印技术中，寻找能实现无咖啡环图案膜层的合适的正交溶剂具有极大的挑战性。另一方面，量子点器件中空穴的注入/传输效率远低于电子的注入/传输效率，主要由于传统的作为空穴传输材料的半导体聚合物的空穴迁移率较低，且从空穴注入层(HOMO～-5.2eV)到量子点层(VB低于-6.5eV)的注入势垒较高(超过1eV)，这就限制了空穴传输层向量子点层注入空穴，造成发光层的电子空穴注入不平衡。为了解决上述问题，主要致力于提高空穴注入和传输能力，同时解决制备工艺中溶剂侵蚀问题。现有报道中虽然报道过双层空穴传输层量子点器件，但是仅仅只能实现于旋涂器件中，不具有好的耐溶剂特性。如中国专利CN110797475A公开的一种制备双层薄膜的方法和量子点发光二极管，该量子点发光二极管的双层空穴传输材料采用的是聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]和聚乙烯基咔唑，然而由于聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]和聚乙烯基咔唑自身的溶解性，使得制备多层器件结构时耐溶剂性差，且只能实现于旋涂器件中。另外，目前对于可以使用的深HOMO能级的材料很少。因此目前还没有研发出既具有耐溶剂的空穴传输材料，又可以实现双层具有梯度HONO能级的空穴传输层这两者条件的兼得。因此需要进一步改进和发展现有技术。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种具有耐溶剂双空穴传输层的量子点发光二极管，有效地解决量子点器件中空穴注入/传输制约器件性能，以及印刷量子点器件工艺中的层间互溶的问题。为达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种量子点发光二极管，包括由空穴传输层I和空穴传输层II依次设置组成的双空穴传输层，所述空穴传输层I采用材料的能级不同于所述空穴传输层II采用材料的能级，所述空穴传输层I采用的材料为第一空穴传输材料，所述第一空穴传输材料包括分子结构中具有以苯乙烯为热交联基团的第一化合物，可通过加热交联；所述空穴传输层II采用的材料为第二空穴传输材料，所述第二空穴传输材料包括分子结构中具有以苯乙烯为热交联基团的第二化合物，可通过加热交联。本专利技术中，所述第一空穴传输材料、第二空穴传输材料分别采用一种或一种以上具有不同功能的空穴传输材料。不同HOMO能级的双空穴传输层有利于空穴阶梯式从ITO注入到空穴传输层I，再注入到空穴传输层II，再注入到QD层，减小注入势垒，提高器件效率与寿命。根据本专利技术的进一步实施方式，所述第一空穴传输材料为浅HOMO能级的材料，所述浅HOMO能级指的是HOMO能级在-5.3～-5.6eV。所述第一空穴传输材料还具有高空穴迁移率，有利于空穴从阳极注入到空穴传输层中。优选地，所述第一化合物为化合物1～11中的一种或几种。所述第一化合物中，化合物1～6的结构中采用苯乙烯作为热交联基团，交联后具有良好的抗溶剂性，引入非共轭长链醚氧键有利于降低交联温度，结构中三苯胺和芴形成的大π共轭平面结构作为空穴传输单元，从而使交联后的空穴传输层具有高的空穴传输和空穴注入性能；而引入刚性平面萘基团可以进一步提高材料的空穴迁移性能。化合物7～9以1,1-双(4-氨基苯基)环己烷为核心，以苯、联苯、萘、菲、芘、苯乙烯为侧基的交联型有机小分子，环己基有利于形成良好的分子间的堆积，氮原子具有良好的给电子效应，赋予材料空穴传输性能，同时，苯、联苯、萘、菲、芘平面结构有助于提高空穴迁移率。根据本专利技术的进一步实施方式，所述第一空穴传输材料还包括聚合物TFB、聚合物Poly-TPD、聚合物TAA中的一种或几种，根据本专利技术的一些具体实施方式，所述第一空穴传输材料包括化合物1～11、聚合物TFB、聚合物Poly-TPD、聚合物TAA中的一种或几种，但所述第一空穴传输材料至少包含化合物1～11中的一种，不难理解，所述第一空穴传输材料不限于以上几种。根据本专利技术的进一步实施方式，所述第二空穴传输材料为深HOMO能级的材料，所述深能级指的是HOMO能级在-5.7～-6.2eV，有利于空穴从空穴传输层注入到量子点发光层中。优选地，所述第二化合物为化合物12～15中的一种或几种，根据本专利技术的进一步实施方式，所述第二空穴传输材料还包括化合物PVK，根据本专利技术的一些具体实施方式，所述第二空穴传输材料包括化合物12～15、聚合物PVK中的一种或几种，但所述第二空穴传输材料至少包含化合物12～15中的一种，不难理解，所述第二空穴传输材料不限于以上几种。根据本专利技术的进一步实施方式，所述空穴传输层I由所述第一空穴传输材料成膜后加热至交联后形成；所述空穴传输层II由所述第二空穴传输材料成膜后加热至交联后形成。所述第一化合物、第二化合物均为小分子交联型化合物，空穴传输层I、空穴传输层II均采用交联型小分子空穴传输材料，使得空穴传输层加热交联后，能形成具有较好的抗溶剂性能的薄膜，具有良好的耐溶剂性；此外，交联基团的引入可以增加材料的溶解度，其自身可以使用于多种溶液法工艺，包括旋涂法、刮涂法、滴涂法或印刷法；同时，交联之后的膜具有耐溶剂的特点，能防止膜的结晶，提高了界面稳定性。根据本专利技术的进一步实施方式，所述量子点发光二管包括依次设置的阳极、空穴注入层、所述双空穴传输层、量子点发光层、电子传输/注入层及阴极，其中，所述空出传输层I位于所述空穴注入层和空穴传输层II之间，所述空穴传输层II位于所述空穴传输层I和量子点发光层之间。本专利技术采取的又另一技术方案为，一种上述所述的量子点发光二极管的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：(1)在阳极上沉积空穴注入层；(2)在所述空穴注入层上通过溶液法制备第一薄膜，将所述第一薄膜加热进行交联形成空穴传输层I；(3)在所述空穴传输层I上通过溶液法制备第二薄膜，将所述第二薄膜加热进行交联形成空穴传输层II；(4)在所述空穴传输层II上沉积量子点发光层；(5)在所述量子点发光层上沉积电子传输/注入层；(6)在所述电子传输/注入层上沉积阴极。根据本专利技术的进一步实施方式，步骤(2)中、步骤(3)中，所述交联的温度分别为155～230℃。根据本专利技术的进一步实施方式，步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子点发光二极管，包括由空穴传输层I和空穴传输层II依次设置组成的双空穴传输层，所述空穴传输层I采用材料的HOMO能级不同于所述空穴传输层II采用材料的HOMO能级，其特征在于：所述空穴传输层I采用的材料为第一空穴传输材料，所述第一空穴传输材料包括分子结构中具有以苯乙烯为热交联基团的第一化合物，可通过加热交联；所述空穴传输层II采用的材料为第二空穴传输材料，所述第二空穴传输材料包括分子结构中具有以苯乙烯为热交联基团的第二化合物，可通过加热交联。/n

【技术特征摘要】
1.一种量子点发光二极管，包括由空穴传输层I和空穴传输层II依次设置组成的双空穴传输层，所述空穴传输层I采用材料的HOMO能级不同于所述空穴传输层II采用材料的HOMO能级，其特征在于：所述空穴传输层I采用的材料为第一空穴传输材料，所述第一空穴传输材料包括分子结构中具有以苯乙烯为热交联基团的第一化合物，可通过加热交联；所述空穴传输层II采用的材料为第二空穴传输材料，所述第二空穴传输材料包括分子结构中具有以苯乙烯为热交联基团的第二化合物，可通过加热交联。


2.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于：所述第一空穴传输材料为浅HOMO能级的材料，所述浅HOMO能级指的是HOMO能级在-5.3～-5.6eV。


3.根据权利要求1或2所述的量子点发光二极管，其特征在于：所述第一化合物为化合物1～11中的一种或几种。











4.根据权利要求1或2所述的量子点发光二极管，其特征在于：所述第一空穴传输材料还包括聚合物TFB、聚合物Poly-TPD、聚合物TAA中的一种或几种，





5.根据权利要求1所述的量子点发光二极管，其特征在于：所述第二空穴传输材料为深HOMO能级的材料，所述深能级指的是HOMO能级在-5.7～-6.2eV。


6.根据权利要求1或5所述的量子点发光二...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏文明，谢黎明，刘扬，
申请(专利权)人：苏州欧谱科显示科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32