本發(fā)明屬于顯示技術領域，尤其涉及一種QLED器件。
背景技術：
相比于有機熒光發(fā)光體，基于量子點的發(fā)光具有高色純、長壽命、易分散等優(yōu)點，加上可采用印刷工藝制備，量子點發(fā)光二極管(QLED)被普遍認為是下一代顯示技術的有力競爭者。QLED中，量子點與有機物或聚合物混合形成的薄膜，在微觀結構形成分相，從而賦予QLED新的性質(zhì)。近年來，QLED技術發(fā)展非常迅速，其中紅綠藍量子點器件的效率已經(jīng)接近OLED的水平，但是器件的電學性質(zhì)、穩(wěn)定性和壽命都遠遠低于使用要求，主要體現(xiàn)在下述方面。
首先，目前的QLED低電流區(qū)域都有很大的漏電流，導致載流子的復合效率很低，因而QLED器件效率不高，且壽命很短。漏電流產(chǎn)生的原因主要是量子點薄膜不致密，即使密堆積的量子點薄膜也還有空隙。而在下一層薄膜制備過程中，這些空隙就會形成短路。其次，一般來說，量子點從溶液到薄膜，隨著溶劑的揮發(fā)，量子點之間緊密逐漸接觸，相互之間發(fā)生淬滅，進而導致發(fā)光效率會有一定損失。因此，單獨作為發(fā)光層的量子點薄膜并不利于量子點的發(fā)光效率。再次，界面一直是QLED的問題所在。界面在制備過程中會產(chǎn)生大量的缺陷，這些缺陷成為光子淬滅的中心。此外，界面一般都是異質(zhì)結，通電情況下界面會有電荷積累，這些電荷也是光子淬滅的原因。更重要的是界面是脆弱的，在電流和焦耳熱的作用下，界面會發(fā)生物理和化學變化，從而改變材料和器件的性質(zhì)。在之前的報道中，人們提出了量子點摻雜在有機載體中的概念?，F(xiàn)有的摻雜層僅限于量子點發(fā)光層，且一般很少考慮摻雜主體客體之間的能級問題。且摻雜的量子點發(fā)光層也沒有改變QLED器件的整體結構，因此仍然沒有克服異質(zhì)結界面帶來的問題。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種QLED器件，旨在解決現(xiàn)有QLED器件中，量子點薄膜、界面結構影響器件發(fā)光效率和使用壽命的問題。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種QLED器件，包括依次設置的襯底、底電極、空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層和頂電極，其中，所述空穴傳輸層為量子點、空穴傳輸材料和/或絕緣材料形成的P型空穴傳輸層，所述電子傳輸層為量子點、電子傳輸材料和/或絕緣材料形成的n型電子傳輸層，所述空穴傳輸層和所述電子傳輸層在界面形成異質(zhì)結結構。
本發(fā)明提供QLED器件，一方面，所述QLED器件沒有單獨的量子點層，從而避免了量子點薄膜的引入對器件發(fā)光效率和使用壽命的影響。同時，本發(fā)明將量子點摻雜到傳輸材料中形成空穴傳輸層、電子傳輸層，由于所述QLED器件只有一個不同功能層界面之間的異質(zhì)結結構，因此，所述異質(zhì)結結構的減少，可以改善QLED器件的電學特性，提高QLED器件的穩(wěn)定性，有利于提高發(fā)光效率。另一方面，本發(fā)明所述QLED器件可以采用絕緣材料作為量子點摻雜的空穴傳輸層和/或電子傳輸層的載體，從而可以更好地限制電子和空穴，有利于形成量子勢阱；且所述絕緣材料可以更好地保護所述量子點，填充量子點之間的空隙，減小漏電流的發(fā)生，從而提高QLED器件的發(fā)光效率和使用壽命。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例提供的QLED器件的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本發(fā)明要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
結合圖1，本發(fā)明實施例提供了一種QLED器件，包括依次設置的襯底1、底電極2、空穴注入層3、空穴傳輸層4、電子傳輸層5和頂電極6，其中，所述空穴傳輸層4為量子點、空穴傳輸材料和/或絕緣材料形成的P型空穴傳輸層，所述電子傳輸層5為量子點、電子傳輸材料和/或絕緣材料形成的n型電子傳輸層，所述空穴傳輸層4和所述電子傳輸層5在界面形成異質(zhì)結結構。
具體的，本發(fā)明實施例中，將量子點摻雜到空穴傳輸材料和/或絕緣材料得到P型材料，進而形成空穴傳輸層4；將量子點摻雜到電子傳輸材料和/或絕緣材料得到n型材料，進而形成電子傳輸層5。由此，QLED器件只在兩層功能層的界面形成一個異質(zhì)結結構，從而達到改善器件光學特性、提高器件穩(wěn)定性的目的。
其中，所述空穴傳輸層4中，可以單獨以空穴傳輸材料作為所述量子點的摻雜載體，也可以單獨以絕緣材料作為所述量子點的摻雜載體，還可以同時以空穴傳輸材料、絕緣材料同時作為所述量子點的摻雜載體。所述電子傳輸層5中，可以單獨以電子傳輸材料作為所述量子點的摻雜載體，也可以單獨以絕緣材料作為所述量子點的摻雜載體，還可以同時以電子傳輸材料、絕緣材料同時作為所述量子點的摻雜載體。
進一步的，所述空穴傳輸層4、所述電子傳輸層5中可以同時以絕緣材料作為摻雜載體，也可以是空穴傳輸層4、所述電子傳輸層5中的一層以絕緣材料作為摻雜載體。作為一個具體實施例，所述空穴傳輸層4為量子點摻雜在空穴傳輸材料和絕緣材料中形成的P型空穴傳輸層4，所述電子傳輸層5為量子點摻雜在電子傳輸材料中形成的n型電子傳輸層5。作為另一個具體實施例，所述空穴傳輸層4為量子點摻雜在空穴傳輸材料中形成的P型空穴傳輸層4，所述電子傳輸層5為量子點摻雜在電子傳輸材料和絕緣材料中形成的n型電子傳輸層5。作為再一個具體實施例，所述空穴傳輸層4為量子點摻雜在空穴傳輸材料和絕緣材料中形成的P型空穴傳輸層4，所述電子傳輸層5為量子點摻雜在電子傳輸材料和絕緣材料中形成的n型電子傳輸層5。
更進一步的，本發(fā)明實施例中，傳輸層的半導體材料可以是一種材料，或是多種材料混合形成。優(yōu)選的，所述空穴傳輸材料為有機導電空穴傳輸材料和/或無機空穴傳輸材料；和/或所述電子傳輸材料為有機導電電子傳輸材料和/或無機電子傳輸材料。
作為一種具體情形，所述空穴傳輸層4為所述量子點摻雜到所述空穴傳輸材料中形成的P型空穴傳輸層4，所述空穴傳輸材料為有機導電空穴傳輸材料，或所述空穴傳輸材料為有機導電空穴傳輸材料和無機空穴傳輸材料形成的混合空穴傳輸材料。
作為另一種具體情形，所述電子傳輸層5為所述量子點摻雜到所述電子傳輸材料中形成的P型空穴傳輸層4，所述電子傳輸材料為有機導電電子傳輸材料，或所述電子傳輸材料為有機導電電子傳輸材料和無機電子傳輸材料形成的混合電子傳輸材料。
作為又一種具體情形，所述空穴傳輸層4為所述空穴傳輸材料和所述量子點摻雜到絕緣材料中形成的P型空穴傳輸層4，所述空穴傳輸材料為有機導電空穴傳輸材料，或所述空穴傳輸材料為有機導電空穴傳輸材料和無機空穴傳輸材料形成的混合空穴傳輸材料。
作為再一種具體情形，所述電子傳輸層5為所述電子傳輸材料和所述量子點摻雜到絕緣材料中形成的P型空穴傳輸層4，所述電子傳輸材料為有機導電電子傳輸材料，或所述電子傳輸材料為有機導電電子傳輸材料和無機電子傳輸材料形成的混合電子傳輸材料。
本發(fā)明實施例可以通過無機材料的摻雜，進一步提高QLED器件的穩(wěn)定性，提高器件壽命。此外，無機材料的使用，可以降低所述QLED器件的制備成本。
作為一個優(yōu)選實施例，所述量子點在所述空穴傳輸層4中呈濃度梯度分布，且靠近所述異質(zhì)結結構的量子點濃度高于遠離所述異質(zhì)結結構的量子點濃度。
作為另一個優(yōu)選實施例，所述量子點在所述電子傳輸層5中呈濃度梯度分布，且靠近所述異質(zhì)結結構的量子點濃度高于遠離所述異質(zhì)結結構的量子點濃度。
通過所述量子點的梯度分布，對載流子的復合具有一定的限域作用，進一步提高QLED器件的發(fā)光性能。當然，應當理解，上述優(yōu)選實施例可以組合形成一個更佳實施例。
進一步的，以所述空穴傳輸層4的總重量為100％計，當所述空穴傳輸材料為有機導電空穴傳輸材料時，所述量子點的摻雜百分含量x1滿足：0＜x1＜100％；當所述空穴傳輸材料含無機空穴傳輸材料時，所述量子點和所述無機空穴傳輸材料的總摻雜百分含量x2滿足：0＜x2＜100％。
以所述電子傳輸層5的總重量為100％計，當所述電子傳輸材料為有機導電電子傳輸材料時，所述量子點的摻雜百分含量x3滿足：0＜x3＜100％；當所述電子傳輸材料含無機電子傳輸材料時，所述量子點和所述無機電子傳輸材料的總摻雜百分含量x4滿足：0＜x4＜100％。
本發(fā)明實施例中，所述襯底1、底電極2、空穴注入層3和頂電極6都可以采用本領域常規(guī)材料和常規(guī)厚度。本發(fā)明實施例還可以根據(jù)實際需要，在所述電子傳輸層5上設置電子注入層(圖中未標出)。
具體的，用于制備所述空穴注入層3的空穴注入材料包括PEDOT：PSS、氧化鉬、氧化鎳、HATCN等。
所述空穴傳輸層4中，所述有機導電空穴傳輸材料可以是小分子有機半導體，也可以是高分子導電聚合物，例如PVK、TFB、polyTPB、NPB、TAPC等；所述無機空穴傳輸材料包括但不限于NiOx、WOx、MoOx等。
所述電子傳輸層5中，所述有機導電電子傳輸材料可以是小分子有機半導體，也可以是高分子導電聚合物，例如Alq3、OXD-7等；所述無機電子傳輸材料包括但不限于ZnO、TiOx、CsCO3等，以及鋁、鎂、銦、鎵等摻雜的金屬氧化物等，還有ZnS、ZnSe、CdS等2-6族材料，或者InP、GaP等3-5族材料以及CuInS、CuGaS等1-3-6族半導體材料。
進一步優(yōu)選的，所述空穴傳輸層4的厚度為20-80nm；所述電子傳輸層5的厚度為20-80nm。更進一步優(yōu)選的，所述空穴傳輸層4和所述電子傳輸層5的厚度之和＞100nm，從而更好地保證所述QLED器件的穩(wěn)定性。
本發(fā)明實施例所述QLED的電致發(fā)光，只有量子點發(fā)光。所述量子點可以是一種或是多種無機量子點。比如，所述空穴傳輸層4用藍色量子點摻雜，所述電子傳輸層5用橙色量子點摻雜，形成白色發(fā)光的QLED器件。進一步的，所述藍光發(fā)光量子點包括但不限于CdZnS/ZnS、CdZnSe/ZnS核殼結構半導體材料。
所述絕緣材料包括但不限于PMMA、PVP、UGH等。
本發(fā)明實施例提供QLED器件不限于頂發(fā)射或底發(fā)射；也不限于正型或反型器件。
本發(fā)明實施例提供QLED器件，一方面，所述QLED器件沒有單獨的量子點層，從而避免了量子點薄膜的引入對器件發(fā)光效率和使用壽命的影響。同時，本發(fā)明實施例將量子點摻雜到傳輸材料中形成空穴傳輸層4、電子傳輸層5，由于所述QLED器件只有一個不同功能層界面之間的異質(zhì)結結構，因此，所述異質(zhì)結結構的減少，可以改善QLED器件的電學特性，提高QLED器件的穩(wěn)定性，有利于提高發(fā)光效率。另一方面，本發(fā)明實施例所述QLED器件可以采用絕緣材料作為量子點摻雜的空穴傳輸層4和/或電子傳輸層5的載體，從而可以更好地限制電子和空穴，有利于形成量子勢阱；且所述絕緣材料可以更好地保護所述量子點，填充量子點之間的空隙，減小漏電流的發(fā)生，從而提高QLED器件的發(fā)光效率和使用壽命。
下面結合具體實施例進行說明。
實施例1
一種QLED器件，包括依次設置的襯底、底電極、空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層和頂電極，其中，所述襯底為玻璃基底，所述底電極為ITO，厚度為120nm，所述空穴注入層為PEDOT:PSS，厚度為20nm，所述空穴傳輸層為TFB摻雜CdZnS/ZnS，且CdZnS/ZnS的摻雜濃度是5％，所述空穴傳輸層的厚度是45nm，所述電子傳輸層是OXD-7摻CdZnSe/ZnS，且CdZnSe/ZnS摻雜濃度是2.8％，所述電子傳輸層的厚度是50nm，所述頂電極是Al，在所述頂電極之前設置一層1nm的LiF。
實施例2
一種QLED器件，包括依次設置的襯底、底電極、空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層和頂電極，其中，所述襯底為玻璃基底，所述底電極為ITO，厚度為120nm，所述空穴注入層為PEDOT:PSS，厚度為20nm，所述空穴傳輸層為TFB摻雜CdZnS/ZnS，且CdZnS/ZnS的摻雜濃度是3％，同時摻雜1％的HATCN，所述空穴傳輸層的厚度是53nm，所述電子傳輸層是OXD-7摻CdZnSe/ZnS，且CdZnSe/ZnS摻雜濃度是2.8％，同時摻雜2％的Liq，所述電子傳輸層的厚度是46nm，所述頂電極是Al，在所述頂電極之前設置一層1nm的LiF。
實施例3
一種QLED器件，包括依次設置的襯底、底電極、空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層和頂電極，其中，所述襯底為玻璃基底，所述底電極為ITO，厚度為120nm，所述空穴注入層為PEDOT:PSS，厚度為20nm，所述空穴傳輸層為PMMA摻雜CdZnS/ZnS，且CdZnS/ZnS的摻雜濃度是10％，同時摻雜40％的HATCN，所述空穴傳輸層的厚度是45nm，所述電子傳輸層是PMMA摻CdZnS/ZnS，且CdZnSe/ZnS摻雜濃度是10％，同時摻雜20％的Liq，所述電子傳輸層的厚度是40nm，所述頂電極是Al，在所述頂電極之前設置一層1nm的LiF。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。