本發(fā)明涉及電致發(fā)光器件，尤其涉及QLED顯示器件。

背景技術(shù)：

QLED顯示器件(Quantum dot light-emitting diode，量子點(diǎn)電致發(fā)光二極管)是一種電致發(fā)光器件。在外界電場的驅(qū)動下，空穴和電子克服界面障礙分別進(jìn)入量子點(diǎn)發(fā)光層的價(jià)帶能級和導(dǎo)帶能級，當(dāng)從激發(fā)態(tài)而回到穩(wěn)定的基態(tài)時，釋放出光子。與QD-BEF(Quantum Dots-Brightness Enhancement Film，量子點(diǎn)增量膜)和QD-CF(Quantum Dots-Color Filter，量子點(diǎn)彩色濾光片)不同，QLED顯示器件是電驅(qū)動量子點(diǎn)自身發(fā)光，并通過混色產(chǎn)生圖像，不再需要液晶、彩膜，也省去了背光單元。

QLED顯示器件與OLED(Organic Light-Emitting Diode，有機(jī)電激光顯示)顯示器件的發(fā)光原理和結(jié)構(gòu)組成有一定的相似性，但在材料屬性和性能方面，QLED顯示器件相比于OLED顯示器件更具優(yōu)勢：量子點(diǎn)晶體為非有機(jī)物，性質(zhì)更穩(wěn)定；工藝流程相對簡單；量子點(diǎn)發(fā)光的窄光譜特性；更低能耗。隨著研究的深入，QLED顯示器件的外量子效率也逐年提高，以紅光QLED顯示器件為例，其最高EQE(External Quantum Efficiency,外量子效率)已達(dá)20.8％，接近已經(jīng)推向量產(chǎn)的OLED顯示器件的EQE(25％-28％)，有望成為新一代高色彩質(zhì)量、低功耗的平板顯示技術(shù)。

目前，發(fā)光效率較高的QLED顯示器件的疊層結(jié)構(gòu)主要包括：電極，空穴傳輸層，電子傳輸層與量子點(diǎn)發(fā)光層。其中，空穴傳輸層材料多為有機(jī)材料，其中PEDOT:PSS(聚3，4-乙撐二氧噻吩：聚苯乙烯磺酸鹽)因?yàn)榫哂懈邔?dǎo)電性、高透光性以及良好的旋涂成膜性，應(yīng)用最為廣泛。電子傳輸層多采用無機(jī)材料，例如：ZnO(氧化鋅)。量子點(diǎn)電致發(fā)光層作為芯層置于兩者中間。然而PEDOT:PSS本身易吸水潮解并且其本身的酸性會腐蝕ITO(Indium Tin Oxides，氧化銦錫)層，從而影響到顯示器件的穩(wěn)定性。另外，有機(jī)空穴材料的導(dǎo)電性較低，流經(jīng)器件的電流密度較小，亮度效率偏低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提出一種全無機(jī)QLED顯示器件的疊層結(jié)構(gòu)，能夠大大提高器件的穩(wěn)定性和發(fā)光亮度。

本發(fā)明針對上述技術(shù)問題而提出的技術(shù)方案包括，提出一種全無機(jī)QLED顯示器件，包括：陽極，陰極和位于該陽極與該陰極之間的空穴傳輸層、電子傳輸層以及量子點(diǎn)發(fā)光層；該空穴傳輸層是由位于該陽極上的第一空穴傳輸層和位于該第一空穴傳輸層上的第二空穴傳輸層組成，該第一空穴傳輸層的材料為氧化鎢，該第二空穴傳輸層的材料為氧化亞銅。

本發(fā)明針對上述技術(shù)問題而提出的技術(shù)方案還包括，提出一種全無機(jī)QLED顯示器件的制備方法，包括以下步驟：

對作為陽極的ITO基板進(jìn)行清洗；

將氧化鎢附著于ITO基板表面，形成第一空穴傳輸層；

將氧化亞銅沉淀在第一空穴傳輸層上，形成第二空穴傳輸層；

將量子點(diǎn)發(fā)光層旋涂在第二空穴傳輸層上；

在量子點(diǎn)發(fā)光層上沉淀電子傳輸層；以及

在電子傳輸層上形成金屬陰極。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的全無機(jī)QLED顯示器件通過巧妙地采用無機(jī)的Cu₂O(氧化亞銅)和WO₃(氧化鎢)作為無機(jī)空穴傳輸層，在提高QLED顯示器件的抵抗水、氧侵蝕的能力的同時，可改善QLED顯示器件的出光效率，亮度和穩(wěn)定性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的全無機(jī)QLED顯示器件的疊層結(jié)構(gòu)示意。

圖2是本發(fā)明的全無機(jī)QLED顯示器件的能級結(jié)構(gòu)示意。

圖3是本發(fā)明的全無機(jī)QLED顯示器件的制備方法的流程示意。

其中，附圖標(biāo)記說明如下：100全無機(jī)QLED顯示器件 101 ITO基板 103第一空穴傳輸層 105第二空穴傳輸層 107量子點(diǎn)發(fā)光層 109電子傳輸層 111金屬陰極 1012玻璃基板 1014 ITO層。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明予以進(jìn)一步地詳盡闡述。

參見圖1，圖1是本發(fā)明的全無機(jī)QLED顯示器件的疊層結(jié)構(gòu)示意。本發(fā)明提出一種全無機(jī)QLED顯示器件100，該全無機(jī)QLED顯示器件100的疊層結(jié)構(gòu)為：作為陽極的ITO基板101，第一空穴傳輸層103，第二空穴傳輸層105，量子點(diǎn)發(fā)光層107，電子傳輸層109以及金屬陰極111。

ITO基板101具體由玻璃基板(Glass substrate)1012和位于該玻璃基板1012表層的ITO層1014構(gòu)成。

第一空穴傳輸層103的材料為WO₃，其厚度可為5nm～20nm。第二空穴傳輸層105的材料為Cu₂O，其厚度可以為50nm～100nm。當(dāng)外部電勢500作用于該全無機(jī)QLED顯示器件100時，該全無機(jī)QLED顯示器件100能夠發(fā)光。

量子點(diǎn)發(fā)光層107的材料可以為CdSe(硒化鎘)、CdTe(碲化鎘)、ZnO、ZnS(硫化鋅)、ZnSe(硒化鋅)、ZnTe(碲化鋅)、GaAs(砷化鎵)、HgS(硫化汞)、InAs(砷化銦)、InSb(銻化銦)、InP(磷化銦)、Si(硅)、CH₃NH₃PbI₃(鈣鈦礦)中的至少一種，其厚度為10nm～100nm。

電子傳輸層109的材料為ZnO，其厚度為40nm～120nm。

金屬陰極111的材料為Ag(銀)或者Al(鋁)，其厚度為80nm～150nm。

值得一提的是，采用無機(jī)的Cu₂O和WO₃替代現(xiàn)有的有機(jī)空穴傳輸材料，作為空穴傳輸層，有利于實(shí)現(xiàn)QLED顯示器件100的全無機(jī)材料化，理論上可大大提高了顯示器件的穩(wěn)定性和發(fā)光亮度。具體而言，由于無機(jī)空穴材料相對于有機(jī)空穴材料的空穴遷移率更高，有利于空穴的注入，可有效提高QLED顯示器件100的發(fā)光效率。并且，由于Cu₂O和WO₃都是制備工藝簡單的無機(jī)材料，且薄膜制備工藝與器件的制造有很好的相容性，因此還可以降低QLED顯示器件100的制造成本。

參見圖2，圖2是本發(fā)明的全無機(jī)QLED顯示器件的能級結(jié)構(gòu)示意。其中，每一層頂?shù)變蓚€數(shù)字分別代表了導(dǎo)帶和價(jià)帶的能級，二者的數(shù)值差表示帶隙寬度。每種材料都有自己特有的帶隙寬度。結(jié)合圖1，ITO基材101一側(cè)作為陽極，空穴處在價(jià)帶能級上，然后經(jīng)過空穴注入層(即第一空穴傳輸層103)的價(jià)帶，透過空穴傳輸層(即第二空穴傳輸層105)，傳輸?shù)搅孔狱c(diǎn)發(fā)光層107的價(jià)帶。

圖2中的帶箭頭的曲線表示空穴的傳輸路徑，這條曲線相當(dāng)?shù)仄交砻鳎焊鲗又g的價(jià)帶數(shù)值差越小，空穴注入的阻力較小，空穴注入的效率較高，整個全無機(jī)QLED顯示器件100的效率較高。

在金屬陰極111處，電子從金屬陰極111注入到電子傳輸層109，由于電子傳輸層109的導(dǎo)帶與量子點(diǎn)發(fā)光層107的導(dǎo)帶是平行的，二者非常接近，電子的注入阻力較小，電子注入的效率較高。

值得一提的是，通過設(shè)置該第一空穴傳輸層103，能夠有效緩解ITO基板101與第二空穴傳輸層105之間的價(jià)帶能級差，從而改善整個全無機(jī)QLED顯示器件100的性能。

參見圖3，圖3是本發(fā)明的全無機(jī)QLED顯示器件的制備方法的流程示意。本發(fā)明提出上述的全無機(jī)QLED顯示器件100的一種制備方法，其大致包括：

步驟S301、對作為陽極的ITO基板進(jìn)行清洗。即，在制備QLED器件100之前，對ITO基板101進(jìn)行清洗。將微加工圖案化的ITO基板101依次置于丙酮、洗液、去離子水以及異丙醇中，分別進(jìn)行超聲清洗15分鐘，去除ITO基板101表面的塵埃和化學(xué)污物。然后，采用氧氣等離子體或紫外-臭氧處理ITO基板101的表面5～10分鐘，進(jìn)一步提高ITO基板101表面的清潔度，以及提高ITO基板101的功函數(shù)。

步驟S303、將氧化鎢附著于ITO基板表面，形成第一空穴傳輸層。即，過渡族金屬氧化物WO₃可通過溶膠-凝膠法附著于ITO基板101的表面。具體有：首先，將化合物前驅(qū)體乙醇鎢在甲醇溶液中攪拌12小時得到均勻的前驅(qū)液。然后，將前驅(qū)液以3000轉(zhuǎn)/分鐘的速度，旋涂在ITO基板101上，旋涂時間為30秒。接著，將處理后的基板進(jìn)行熱處理(溫度110-150℃，時間5-10分鐘)，形成一層平滑的的第一空穴傳輸層103，其厚度可為5～20nm。

步驟S305、將氧化亞銅沉淀在第一空穴傳輸層上，形成第二空穴傳輸層。即，在在第一空穴傳輸層103上再沉積第二空穴傳輸層105，該第二空穴傳輸層105的材料為Cu₂O無機(jī)材料。具體有：首先，在襯底上旋涂一層CuI的乙腈或者N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液，將襯底在80℃的加熱臺上熱處理10分鐘以蒸發(fā)掉溶劑。然后，再將襯底浸入NaOH溶液中生成Cu₂O。隨后，用大量的水沖洗，在氮?dú)猸h(huán)境下晾干后，在100℃加熱10分鐘。至此可形成一次致密的Cu₂O薄膜作為第二空穴傳輸層105，其厚度可以為50nm～100nm。

步驟S307、將量子點(diǎn)發(fā)光層旋涂在第二空穴傳輸層上。即，待ITO基板101(帶有第一空穴傳輸層103和第二空穴傳輸層105)冷卻后，在第二空穴傳輸層105上利用旋涂工藝，旋涂量子點(diǎn)發(fā)光層107。通過轉(zhuǎn)速可以調(diào)節(jié)量子點(diǎn)發(fā)光層107的厚度。旋涂完成后，將器件放置在80℃的加熱臺上加熱10分鐘，除去殘留的溶劑。量子點(diǎn)發(fā)光層107的厚度可以為10nm～100nm，較佳地，為30nm～60nm。

步驟S309、在量子點(diǎn)發(fā)光層上沉淀電子傳輸層。即，在量子點(diǎn)發(fā)光層107上沉積電子傳輸層109，其中電子傳輸層109的材料為n型ZnO，因其具有高的電子傳輸性能。具體有：首先，將氧化鋅納米顆粒分散在乙醇中，其中氧化鋅納米顆粒的濃度為50mg/mL。然后，將分散在乙醇中的氧化鋅納米顆粒以2000轉(zhuǎn)/分鐘的速度，旋涂在量子點(diǎn)發(fā)光層107表面。旋涂完成后將器件放置在80℃的加熱臺上加熱10分鐘，除去殘留的溶劑，形成一層致密的ZnO材質(zhì)的電子傳輸層109。電子傳輸層109的厚度可以為40nm～120nm。

步驟S311、在電子傳輸層上形成金屬陰極。即，將沉積完各功能層的ITO基板置于蒸鍍倉中，通過掩膜板蒸鍍金屬Ag或金屬Al陰極于電子傳輸層109上，金屬陰極111的厚度可以為80nm～150nm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的全無機(jī)QLED顯示器件100通過巧妙地采用無機(jī)Cu₂O和WO₃作為無機(jī)空穴傳輸層，在提高QLED顯示器件的抵抗水、氧侵蝕的能力的同時，可改善QLED顯示器件的出光效率，亮度和穩(wěn)定性。

上述內(nèi)容，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用于限制本發(fā)明的實(shí)施方案，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的主要構(gòu)思和精神，可以十分方便地進(jìn)行相應(yīng)的變通或修改，故本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求書所要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。