一种量子点发光二极管器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种量子点发光二极管器件及其制备方法，本发明专利技术通过纳米压印技术使刻蚀后带有纳米褶皱结构的聚二甲基硅氧烷柔性模板作为纳米压印的母模板，将母模板的图案转移至量子点发光二极管器件的PEDOT：PSS层上，形成带有第一纳米褶皱结构的PEDOT：PSS层，PEDOT：PSS层能定向地将光发散，使量子点发光二极管器件发出的光更趋近于朗伯发射，使量子点发光二极管器件内部的波导光得到抑制，第一纳米褶皱结构重新将光定向发射到玻璃基板外部，释放了量子点发光二极管器件内部的被捕获的光子，解决了传统的量子点发光二极管存在大量的光子被捕获在量子点发光二极管器件内部的问题。子被捕获在量子点发光二极管器件内部的问题。子被捕获在量子点发光二极管器件内部的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种量子点发光二极管器件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及量子点发光二极管制造
，特别是涉及一种量子点发光二极管器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]传统的量子点发光二极管采用三明治式多层堆叠结构，虽然QDs(Quantum Dots，量子点)薄膜的量子产率已经高达90％，但是由于氧化铟锡层和有机层的折射率与玻璃基板之间不匹配，内部发光层产生的光子被束缚在氧化铟锡层和有机层之间，使量子点发光二极管器件最高外量子效率仅为20％，可见传统的量子点发光二极管存在大量的光子被捕获在量子点发光二极管器件内部的问题，使得量子点发光二极管器件的外量子效率低。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种量子点发光二极管器件及其制备方法，以解决传统的量子点发光二极管存在大量的光子被捕获在量子点发光二极管器件内部的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种量子点发光二极管器件，包括：玻璃基板、氧化铟锡层、图案化的PEDOT：PSS层、空穴传输层、量子点层、纳米氧化锌层和铝层；
[0006]所述玻璃基板、所述氧化铟锡层、所述图案化的PEDOT：PSS层、所述空穴传输层、所述量子点层、所述纳米氧化锌层和所述铝层由下至上依次设置；
[0007]所述图案化的PEDOT：PSS层带有第一纳米褶皱结构；所述图案化的PEDOT：PSS层用于定向地将光发散。
[0008]可选的，所述空穴传输层为图案化的空穴传输层；所述图案化的空穴传输层带有第二纳米褶皱结构；所述量子点层为图案化的量子点层；所述图案化的量子点层带有第三纳米褶皱结构；所述第二纳米褶皱结构与所述第一纳米褶皱结构相匹配；所述第三纳米褶皱结构与所述第二纳米褶皱结构相匹配。
[0009]一种量子点发光二极管器件制备方法，所述量子点发光二极管器件制备方法包括：
[0010]将聚二甲基硅氧烷溶液浇筑在IPS模板上，固化第一预设时间，形成固化后的聚二甲基硅氧烷；
[0011]将所述固化后的聚二甲基硅氧烷与所述IPS模板进行剥离，得到聚二甲基硅氧烷柔性模板；
[0012]将所述聚二甲基硅氧烷柔性模板放入反应离子刻蚀机的刻蚀腔室进行刻蚀第二预设时间，形成带有纳米褶皱结构的聚二甲基硅氧烷柔性模板；
[0013]在PEDOT：PSS溶液中滴加预设浓度的丙三醇，形成PEDOT：PSS丙三醇混合液；
[0014]将所述PEDOT：PSS丙三醇混合液滴在所述氧化铟锡层上，得到PEDOT：PSS薄膜；
[0015]将所述带有纳米褶皱结构的聚二甲基硅氧烷柔性模板和所述PEDOT：PSS薄膜放入
纳米压印机进行纳米压印，得到图案化的PEDOT：PSS层；所述图案化的PEDOT：PSS层带有第一纳米褶皱结构；
[0016]在所述图案化的PEDOT：PSS层上依次旋涂空穴传输层、量子点层和纳米氧化锌，依次形成图案化的空穴传输层、图案化的量子点层、纳米氧化锌层，之后沉积铝层，形成量子点发光二极管器件；所述图案化的空穴传输层带有第二纳米褶皱结构；所述图案化的量子点层带有第三纳米褶皱结构。
[0017]可选的，所述将聚二甲基硅氧烷溶液浇筑在IPS模板上，固化第一预设时间，形成固化后的聚二甲基硅氧烷，之前还包括：
[0018]将所述IPS模板裁剪为2.5*2.5cm尺寸的正方形结构；
[0019]将道康宁DC184的主剂和固化剂按照10:1质量比混合，搅拌30min后，放入真空干燥箱抽真空，静置1小时，形成所述聚二甲基硅氧烷溶液。
[0020]可选的，所述将聚二甲基硅氧烷溶液浇筑在IPS模板上，固化第一预设时间，形成固化后的聚二甲基硅氧烷，具体包括：
[0021]利用乙醇将所述IPS模板进行清洗，将所述聚二甲基硅氧烷溶液浇筑在清洗后的IPS模板上；
[0022]将浇筑后的IPS模板放入真空干燥箱，常温固化12小时，形成固化后的聚二甲基硅氧烷。
[0023]可选的，所述反应离子刻蚀机的刻蚀腔室的腔气压为250mTorr，功率为150w；
[0024]所述第二预设时间的范围为30s-150s。
[0025]可选的，所述丙三醇的预设浓度为1.5wt％。
[0026]可选的，所述将所述PEDOT：PSS丙三醇混合液滴在所述氧化铟锡层上，得到PEDOT：PSS薄膜，具体包括：
[0027]将所述PEDOT：PSS丙三醇混合液滴在所述氧化铟锡上，利用匀胶机以5000rpm的转速旋涂60s，得到所述PEDOT：PSS薄膜。
[0028]可选的，所述纳米压印机的压力为10bar，压印温度为80℃，脱模温度为70℃。
[0029]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0030]本专利技术通过纳米压印技术使刻蚀后带有纳米褶皱结构的聚二甲基硅氧烷柔性模板作为纳米压印的母模板，将母模板的图案转移至量子点发光二极管器件的PEDOT：PSS层上，形成带有第一纳米褶皱结构的PEDOT：PSS层，PEDOT：PSS层能定向地将光发散，使量子点发光二极管器件发出的光更趋近于朗伯发射，量子点发光二极管器件内部的波导光得到抑制，第一纳米褶皱结构重新将光定向发射到玻璃基板外部，使玻璃基板与空气介质层的电磁场分布明显增强，可以有效的提取多个方向的光子，释放了量子点发光二极管器件内部的被捕获的光子，解决了传统的量子点发光二极管存在大量的光子被捕获在量子点发光二极管器件内部的问题。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图
获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术提供的量子点发光二极管器件结构示意图；其中(a)表示量子点发光二极管器件结构示意图，(b)表示在原子力显微镜(Atomic Force Microscope，AFM)下，图案化的PEDOT:PSS层示意图，(c)表示在AFM下图案化的TFB层示意图，(d)表示在AFM下图案化的QDs层示意图；
[0033]图2为本专利技术提供的量子点发光二极管器件制备方法流程示意图；
[0034]图3为本专利技术提供的量子点发光二极管器件制备方法原理示意图；
[0035]图4为本专利技术提供的反应离子刻蚀机的刻蚀时间从30s提升到150s,纳米褶皱结构的平均深度线性增加趋势示意图；(a)为不同刻蚀时间下褶皱振幅的变化图(b)表示依次为转印30s、60s、90s图案化后PEDOT:PSS层形貌变化图(c)表示依次为转印120s、150s图案化后PEDOT:PSS层形貌变化图；
[0036]图5为本专利技术提供的传统QLED与本专利技术QLED器件的测试结果示意图，(a)表示传统QLED与本专利技术QLED器件的电流密度-本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子点发光二极管器件，其特征在于，包括：玻璃基板、氧化铟锡层、图案化的PEDOT：PSS层、空穴传输层、量子点层、纳米氧化锌层和铝层；所述玻璃基板、所述氧化铟锡层、所述图案化的PEDOT：PSS层、所述空穴传输层、所述量子点层、所述纳米氧化锌层和所述铝层由下至上依次设置；所述图案化的PEDOT：PSS层带有第一纳米褶皱结构；所述图案化的PEDOT：PSS层用于定向地将光发散。2.根据权利要求1所述一种量子点发光二极管器件，其特征在于，所述空穴传输层为图案化的空穴传输层；所述图案化的空穴传输层带有第二纳米褶皱结构；所述量子点层为图案化的量子点层；所述图案化的量子点层带有第三纳米褶皱结构；所述第二纳米褶皱结构与所述第一纳米褶皱结构相匹配；所述第三纳米褶皱结构与所述第二纳米褶皱结构相匹配。3.一种量子点发光二极管器件制备方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1所述的一种量子点发光二极管器件，所述量子点发光二极管器件制备方法包括：将聚二甲基硅氧烷溶液浇筑在IPS模板上，固化第一预设时间，形成固化后的聚二甲基硅氧烷；将所述固化后的聚二甲基硅氧烷与所述IPS模板进行剥离，得到聚二甲基硅氧烷柔性模板；将所述聚二甲基硅氧烷柔性模板放入反应离子刻蚀机的刻蚀腔室进行刻蚀第二预设时间，形成带有纳米褶皱结构的聚二甲基硅氧烷柔性模板；在PEDOT：PSS溶液中滴加预设浓度的丙三醇，形成PEDOT：PSS丙三醇混合液；将所述PEDOT：PSS丙三醇混合液滴在所述氧化铟锡层上，得到PEDOT：PSS薄膜；将所述带有纳米褶皱结构的聚二甲基硅氧烷柔性模板和所述PEDOT：PSS薄膜放入纳米压印机进行纳米压印，得到图案化的PEDOT：PSS层；所述图案化的PEDOT：PSS层带有第一纳米褶皱结构；在所述图案化的PEDOT：PSS层上依次旋涂空穴传输层、量子点层和纳米氧化锌，依次形成图案化的空穴传输层、图案...

【专利技术属性】
技术研发人员：王书杰，杜祖亮，项洋，王啊强，方岩，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：