功能化阴极、QLED及制备方法、发光模组与显示装置转让专利

申请号 : CN201710283201.0

文献号 : CN108807720B

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发明人 : 梁柱荣曹蔚然

申请人 : TCL集团股份有限公司

摘要 :

本发明公开功能化阴极、QLED及制备方法、发光模组与显示装置,方法包括步骤:首先在电子传输层上沉积一层巯基硅烷;然后在巯基硅烷层上蒸镀一层阴极,得到功能化阴极。本发明在电子传输层与金属电极之间修饰一层巯基硅烷,巯基硅烷中的硅氧键能与电子传输层连接,并钝化电子传输层的表面缺陷,而暴露在另一端的巯基能与金属电极以共价键紧密连接,一方面能够在金属电极沉积过程中作为金属的紧密的成核中心,逐渐生长出均匀规整的金属电极,另一方面能够促进电子传输层与金属电极之间的紧密连接,保持界面稳定性和界面性质,防止金属电极在电子层中的渗透、腐蚀、氧化或脱落,有效地提高电子注入效率以及QLED器件的寿命和稳定性。

权利要求 :

1.一种包含有电子传输层的功能化阴极的制备方法,其特征在于,包括步骤:首先在金属氧化物电子传输层上沉积一层具有硅氧键的巯基硅烷;

然后在巯基硅烷层上蒸镀一层金属阴极,得到功能化阴极。

2.根据权利要求1所述的包含有电子传输层的功能化阴极的制备方法,其特征在于,还包括步骤:在阴极上沉积一层带-SH的烷基卤化铵。

3.根据权利要求1所述的包含有电子传输层的功能化阴极的制备方法,其特征在于,所述电子传输层的材料为ZnO、TiO2、WO3、NiO、MoO3、Fe2O3、SnO2、Ta2O3、AlZnO、ZnSnO、InSnO中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的包含有电子传输层的功能化阴极的制备方法,其特征在于,所述巯基硅烷的通式为X3Si(CH2)nSH,式中X为甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基中的一种或多种,n的取值为0~3。

5.根据权利要求4所述的包含有电子传输层的功能化阴极的制备方法,其特征在于,所述巯基硅烷为(CH3O)3SiC3H6SH、(C2H5O)3SiC3H6SH中的一种或两种。

6.根据权利要求1所述的包含有电子传输层的功能化阴极的制备方法,其特征在于,所述阴极的材料为Al、Ag、Cu、Mo、Au中的一种或多种,所述阴极的形态为致密薄膜、纳米线、纳米球、纳米棒、纳米锥中的一种或多种。

7.根据权利要求2所述的包含有电子传输层的功能化阴极的制备方法,其特征在于,所述带-SH的烷基卤化铵的通式为HS-(CH2)m(CH3)3NY,式中Y为卤素离子、和/或酸根离子,所述卤素离子为F-、Cl-、Br-、I-中的一种或多种,所述酸根离子为HSO4-、COO-中的一种或两种,m的取值为0~16。

8.一种包含有电子传输层的功能化阴极,其特征在于,采用如权利要求1~7任一项所述的包含有电子传输层的功能化阴极的制备方法制备而成。

9.一种QLED器件的制备方法,其特征在于,包括:

步骤A、在衬底上沉积阳极;

步骤B、在阳极上沉积空穴注入层;

步骤C、在空穴注入层上沉积空穴传输层;

步骤D、在空穴传输层上沉积量子点发光层;

步骤E、在量子点发光层上沉积如权利要求8所述的包含有电子传输层的功能化阴极,得到QLED器件。

10.一种QLED器件,其特征在于,采用如权利要求9所述的QLED器件的制备方法制备而成,所述QLED器件依次包括:衬底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、如权利要求8所述的包含有电子传输层的功能化阴极。

11.一种发光模组,其特征在于,包括如权利要求10所述的QLED器件。

12.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求11所述的发光模组。

说明书 :

功能化阴极、QLED及制备方法、发光模组与显示装置

技术领域

[0001] 本发明涉及发光二极管技术领域,尤其涉及一种包含有电子传输层的功能化阴极、QLED器件及制备方法、发光模组与显示装置。

背景技术

[0002] 近年来,具有纳米晶体尺寸的胶体量子点(Quantum dot, QD)作为一种新型高效率发光材料得到了广泛关注,其具有各种独特的光学特性,如禁带宽度易调谐、吸光光谱范围宽、光谱纯度高、光/化学性能稳定等。以量子点材料作为发光层的发光二极管称为量子点发光二极管(Quantum dot light-emitting diode, QLED),是一种新型的发光显示技术。在LED显示领域,QLED与目前研究较多的有机发光二极管(Organic light-emitting diode, OLED)相比,显示出更大的优越性,如电光转换效率更高、寿命更长、生产成本低、能量消耗小、色彩纯度高等,在下一代显示技术中展现出巨大的潜力。
[0003] 目前主流研究的QLED器件大多使用ZnO、TiO2等宽带隙金属氧化物半导体材料作为电子传输层,并在电子传输层上通过热蒸镀等工艺沉积Ag、Al等金属,作为QLED器件的阴极。为了提高电子的注入效率和发光效率,阴极一般选用功函数尽可能低的材料或将性质活泼的低功函数金属和化学性能稳定的高功函数金属一起蒸镀形成金属阴极或合金电极,如Mg:Ag(10:1),Li:Al(0.6%Li)等。不过这种方法成本较高,且工艺相对复杂。此外,电子传输层与金属电极之间的界面对QLED器件性能及稳定性有较大的影响,如ZnO层与Al电极层的接触紧密程度,以及ZnO表面的缺陷状态等都会严重地影响到电子的注入效率。同时,金属电极中的金属原子容易渗透到ZnO中,在QLED器件运行过程中,这种渗透会加剧,并且金属电极容易脱落,电子传输层与电极之间的界面性质容易受到破坏,极大地影响了器件的稳定性和发光寿命。
[0004] 因此,现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

[0005] 鉴于上述现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种包含有电子传输层的功能化阴极、QLED器件及制备方法、发光模组与显示装置,旨在解决现有电子传输层与阴极之间的界面极大地影响了QLED器件性能及稳定性的问题。
[0006] 本发明的技术方案如下:
[0007] 一种包含有电子传输层的功能化阴极的制备方法,其中,包括步骤:
[0008] 首先在电子传输层上沉积一层巯基硅烷;
[0009] 然后在巯基硅烷层上蒸镀一层阴极,得到功能化阴极。
[0010] 所述的包含有电子传输层的功能化阴极的制备方法,其中,还包括步骤:在阴极上沉积一层带-SH的烷基卤化铵。
[0011] 所述的包含有电子传输层的功能化阴极的制备方法,其中,所述电子传输层的材料为ZnO、TiO2、WO3、NiO、MoO3、Fe2O3、SnO2、Ta2O3、AlZnO、ZnSnO、InSnO中的一种或多种。
[0012] 所述的包含有电子传输层的功能化阴极的制备方法,其中,所述巯基硅烷的通式为X3Si (CH2)nSH,式中X为氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基中的一种或多种,n的取值为0 3。~
[0013] 所述的包含有电子传输层的功能化阴极的制备方法,其中,所述巯基硅烷为 (CH3O)3SiC3H6SH、(C2H5O)3SiC3H6SH中的一种或两种。
[0014] 所述的包含有电子传输层的功能化阴极的制备方法,其中,所述阴极的材料为Al、Ag、Cu、Mo、Au中的一种或多种,所述阴极的形态为致密薄膜、纳米线、纳米球、纳米棒、纳米锥、纳米空心球中的一种或多种。
[0015] 所述的包含有电子传输层的功能化阴极的制备方法,其中,所述带-SH的烷基卤化铵的通式为HS-(CH2)m(CH3)3NY,式中Y为卤素离子、和/或酸根离子,所述卤素离子为F-、Cl-、Br-、I-中的一种或多种,所述酸根离子为HSO4-、COO-中的一种或两种,m的取值为0 16。~
[0016] 一种包含有电子传输层的功能化阴极,其中,采用如上任一项所述的包含有电子传输层的功能化阴极的制备方法制备而成。
[0017] 一种QLED器件的制备方法,其中,包括:
[0018] 步骤A、在衬底上沉积阳极;
[0019] 步骤B、在阳极上沉积空穴注入层;
[0020] 步骤C、在空穴注入层上沉积空穴传输层;
[0021] 步骤D、在空穴传输层上沉积量子点发光层;
[0022] 步骤E、在量子点发光层上沉积如上所述的包含有电子传输层的功能化阴极,得到QLED器件。
[0023] 一种QLED器件,其中,采用如上所述的QLED器件的制备方法制备而成,所述QLED器件依次包括:衬底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、如上所述的包含有电子传输层的功能化阴极。
[0024] 一种发光模组,其中,包括如上所述的QLED器件。
[0025] 一种显示装置,其中,包括如上所述的发光模组。
[0026] 有益效果:本发明在金属氧化物电子传输层与金属电极(阴极)之间修饰一层巯基硅烷,其中,巯基硅烷中的硅氧键能与电子传输层连接,并钝化电子传输层的表面缺陷,而暴露在另一端的巯基能与金属电极以共价键紧密连接,一方面能够在金属电极沉积过程中作为金属的紧密的成核中心,逐渐生长出均匀规整的金属电极,另一方面能够促进电子传输层与金属电极之间的紧密连接,保持界面稳定性和界面性质,防止金属电极在电子层中的渗透、腐蚀、氧化或脱落,有效地提高电子注入效率以及QLED器件的寿命和稳定性。

附图说明

[0027] 图1为本发明一种QLED器件的制备方法较佳实施例的流程图。
[0028] 图2为本发明实施例1中所用的(CH3O)3SiC3H6SH的结构示意图。
[0029] 图3为本发明实施例1中功能化阴极的结构示意图。
[0030] 图4为本发明实施例1中制得的量子点发光二极管的结构示意图。
[0031] 图5为本发明实施例2中所用的(11-巯基十一烷基)三甲基溴化铵的结构示意图。
[0032] 图6为本发明实施例2中功能化阴极的结构示意图。
[0033] 图7为本发明实施例2中制得的量子点发光二极管的结构示意图。

具体实施方式

[0034] 本发明提供一种包含有电子传输层的功能化阴极、QLED器件及制备方法、发光模组与显示装置,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0035] 本发明的一种包含有电子传输层的功能化阴极的制备方法较佳实施例,其中,包括步骤:
[0036] 首先在电子传输层上沉积一层巯基硅烷层;
[0037] 然后在巯基硅烷层上蒸镀一层阴极,得到功能化阴极。
[0038] 具体地,本发明所述电子传输层的材料可以为n型金属氧化物半导体,例如,所述电子传输层的材料可以为但不限于ZnO、TiO2、WO3、NiO、MoO3、Fe2O3、SnO2、Ta2O3、AlZnO、ZnSnO、InSnO等中的一种或多种。优选地,所述电子传输层的材料可以为ZnO、TiO2等中的一种或两种。
[0039] 具体地,本发明所述巯基硅烷的沉积方法可以是化学法或物理法,其中化学法可以为但不限于化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法、共沉淀法中的一种或多种;物理法可以为但不限于旋涂法、印刷法、刮涂法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法、条状涂布法、热蒸发镀膜法、电子束蒸发镀膜法、磁控溅射法、多弧离子镀膜法、物理气相沉积法、原子层沉积法、脉冲激光沉积法中的一种或多种。优选地,所述巯基硅烷的沉积方法为旋涂法、印刷法或浸渍提拉法。
[0040] 具体地,所述巯基硅烷为分子末端带有巯基(-SH)的有机硅化合物,其通式为X3Si (CH2)nSH,式中X为氯基、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基中的一种或多种,这些基团水解时即生成硅醇(Si(OH)3),而与无机物质结合,形成硅氧烷,n的取值为0 3。优选地,~所述巯基硅烷为巯丙基三甲氧基硅烷 (CH3O)3SiC3H6SH、巯丙基三乙氧基硅烷(C2H5O)
3SiC3H6SH中的一种或两种。
[0041] 具体地,本发明所述阴极的材料可以为但不限于Al、Ag、Cu、Mo、Au中的一种或多种,还可以为它们的合金。所述阴极的形态可以为但不限于致密薄膜、纳米线、纳米球、纳米棒、纳米锥、纳米空心球中的一种或多种。优选地,所述阴极的材料为Al、Ag中的一种或两种。
[0042] 本发明在金属氧化物电子传输层与金属电极(阴极)之间修饰一层巯基硅烷,其中,巯基硅烷中的硅氧键能与ZnO等电子传输层连接,并钝化ZnO的表面缺陷,而暴露在另一端的巯基能与Ag等金属电极以S-Ag共价键紧密连接,一方面能够在金属电极沉积过程中作为金属的紧密的成核中心,逐渐生长出均匀规整的金属电极,另一方面能够促进电子传输层与金属电极之间的紧密连接,保持界面稳定性和界面性质,防止金属电极在电子层中的渗透、腐蚀、氧化或脱落,有效地提高电子注入效率以及QLED器件的寿命和稳定性。
[0043] 具体地,本发明还提供所述的功能化阴极的制备方法另一较佳实施例,还包括步骤:在阴极上沉积一层带-SH的烷基卤化铵。所述带-SH的烷基卤化铵为分子末端带有巯基(-SH)的季铵盐,其通式为HS-(CH2)m(CH3)3NY,式中Y可以为但不限于卤素离子、和/或酸根离子,所述卤素离子可以为但不限于F-、Cl-、Br-、I-中的一种或多种,所述酸根离子可以为但不限于HSO4-、COO-中的一种或两种,m的取值为0~16。优选地,所述卤素离子为(11-巯基十一烷基)三甲基溴化铵、(14-巯基十四烷基)二甲基乙基溴化铵。
[0044] 本发明在金属外电极表面(即阴极表面)用带巯基的烷基卤化铵进行表面修饰处理,使金属电极表面产生界面偶极子,从而把高功函数的阴极转变为低功函数的阴极,使电极与电子传输层之间满足欧姆接触,降低电子注入和传输势垒,提高QLED器件的发光效率和发光寿命。
[0045] 本发明的一种功能化阴极,其中,采用如上任一项所述的功能化阴极的制备方法制备而成。本发明一方面在金属氧化物电子传输层与金属电极之间的界面引入巯基硅烷,不仅可以提高两者的连接紧密程度、保持界面稳定性和界面性质,而且可以防止金属电极在电子传输层中的渗透、腐蚀、氧化或脱落,从而有效地提高电子注入效率以及QLED器件的寿命和稳定性;另一方面,在金属电极外表面用带巯基的烷基卤化铵进行处理,可以把高功函数的阴极转变为低功函数的阴极,使电极与电子传输层之间满足欧姆接触,降低电子注入和传输势垒,从而进一步提高QLED器件的发光效率和发光寿命。
[0046] 图1为本发明的一种QLED器件的制备方法较佳实施例的流程图,如图所示,其包括:
[0047] 步骤S100、在衬底上沉积阳极;
[0048] 步骤S200、在阳极上沉积空穴注入层;
[0049] 步骤S300、在空穴注入层上沉积空穴传输层;
[0050] 步骤S400、在空穴传输层上沉积量子点发光层;
[0051] 步骤S500、在量子点发光层上沉积如上所述的包含有电子传输层的功能化阴极,得到QLED器件。
[0052] 本发明的一种QLED器件较佳实施例,采用如上所述的QLED器件的制备方法制备而成,所述QLED器件依次包括:衬底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、如上所述的包含有电子传输层的功能化阴极。
[0053] 具体地,本发明上述QLED器件中,所述电子传输层与阴极之间包含一层巯基硅烷,其中,巯基硅烷中的硅氧键能与ZnO等电子传输层连接,并钝化ZnO的表面缺陷,而暴露在另一端的巯基能与Ag等金属电极以S-Ag共价键紧密连接,一方面能够在金属电极沉积过程中作为金属的紧密的成核中心,逐渐生长出均匀规整的金属电极,另一方面能够促进电子传输层与金属电极之间的紧密连接,保持界面稳定性和界面性质,防止金属电极在电子层中的渗透、腐蚀、氧化或脱落,有效地提高电子注入效率以及QLED器件的寿命和稳定性。
[0054] 进一步地,本发明上述QLED器件中,所述阴极表面还包含一层带巯基的烷基卤化铵,本发明在金属外电极表面用带巯基的烷基卤化铵进行表面修饰处理,使金属电极表面产生界面偶极子,从而把高功函数的阴极转变为低功函数的阴极,使电极与电子传输层之间满足欧姆接触,降低电子注入和传输势垒,提高QLED器件的发光效率和发光寿命。特别地,本发明不仅适用于常规QLED器件,还适用于柔性QLED器件。
[0055] 具体地,本发明所述衬底可以为刚性衬底或柔性衬底,其中所述刚性衬底可以为但不限于玻璃、金属箔片中的一种或多种;所述柔性衬底可以为但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、对苯二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯乙烯(PS)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚芳基酸酯(PAT)、聚芳酯(PAR)、聚酰亚胺(PI)、聚氯乙烯(PV)、聚乙烯(PE)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、纺织纤维中的一种或多种。
[0056] 具体地,本发明所述阳极可选自铟掺杂氧化锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、锑掺杂氧化锡(ATO)、铝掺杂氧化锌(AZO)等中的一种或多种。
[0057] 具体地,本发明所述空穴注入层可以为但不限于聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)、酞菁铜(CuPc)、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰醌-二甲烷(F4-TCNQ)、
2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(HATCN)、掺杂或非掺杂过渡金属氧化物、掺杂或非掺杂金属硫系化合物中的一种或多种;其中,所述过渡金属氧化物可以为但不限于MoO3、VO2、WO3、CrO3、CuO、或它们的混合物;所述的金属硫系化合物包括但不限于MoS2、MoSe2、WS2、WSe2、CuS、或它们的混合物。
[0058] 具体地,本发明所述空穴传输层可选自具有空穴传输能力的有机材料,包括但不限于聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)(TFB)、聚乙烯咔唑(PVK)、聚(N, N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)(poly-TPD)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)(PFB)、4,4’,4’’-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(TPD)、N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺(NPB)、掺杂石墨烯、非掺杂石墨烯、C60、或它们的混合物;
[0059] 具体地,本发明所述的空穴传输层材料还可选自具有空穴传输能力的无机材料,包括但不限于掺杂或非掺杂的NiO、MoO3、VO2、WO3、CrO3、CuO、MoS2、MoSe2、WS2、WSe2、CuS、或它们的混合物
[0060] 具体地,本发明所述量子点可选自掺杂或非掺杂的II-V族化合物半导体、III-V族化合物半导体、IV-VI 族化合物半导体及其核壳结构中的一种或多种。所述量子点可选自掺杂或非掺杂的无机钙钛矿型半导体、有机-无机杂化钙钛矿型半导体中的一种或多种。具体地,所述无机钙钛矿型半导体的结构通式为AMX3,其中A为Cs+离子;M为二价金属阳离子,可以为但不限于Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+、Eu2+中的一种;X为卤素阴离子,可以为但不限于Cl-、Br-、I-中的一种;所述有机-无机杂化钙钛矿型半导体的结构通式为BMX3,其中B为有机胺阳离子,可以为但不限于CH3(CH2)n-2NH3+ (n≥2)或NH3(CH2)nNH32+ (n≥2)。当n=2时,无机金属卤化物八面体MX64-通过共顶的方式连接,金属阳离子M位于卤素八面体的体心,有机胺阳离子B填充在八面体间的空隙内,形成无限延伸的三维结构;当 n>2时,以共顶的方式连接的无机金属卤化物八面体MX64-在二维方向延伸形成层状结构,层间插入有机胺阳离子双分子层(质子化单胺)或有机胺阳离子单分子层(质子化双胺),有机层与无机层相互交叠形成稳定的二维层状结构;M为二价金属阳离子,可以为但不限于Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+、Eu2+;X为卤素阴离子,可- - -以为但不限于Cl、Br、I。
[0061] 具体地,本发明所述电子传输层的材料为n型金属氧化物半导体,可以为但不限于掺杂或非掺杂的ZnO、TiO2、WO3、NiO、MoO3、Fe2O3、SnO2、Ta2O3、AlZnO、ZnSnO、InSnO中的一种或多种;优选地,所述电子传输层为ZnO、TiO2中的一种或两种。
[0062] 具体地,本发明QLED器件可以部分封装、全封装或不封装。
[0063] 具体地,本发明上述各层的沉积方法可以是化学法或物理法,其中化学法包括但不限于化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法、共沉淀法中的一种或多种;物理法包括但不限于旋涂法、印刷法、刮涂法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法、条状涂布法、热蒸发镀膜法、电子束蒸发镀膜法、磁控溅射法、多弧离子镀膜法、物理气相沉积法、原子层沉积法、脉冲激光沉积法中的一种或多种。
[0064] 需说明的是,本发明不限于上述结构的QLED器件,还可进一步包括界面功能层或界面修饰层,包括但不限于电子阻挡层、空穴阻挡层、电极修饰层、隔离保护层中的一种或多种。
[0065] 需说明的是,本发明所述QLED器件,可以为正型结构的QLED器件,还可以为反型结构的QLED器件。
[0066] 本发明的一种发光模组,其中,包括如上所述的QLED器件。
[0067] 本发明的一种显示装置,其中,包括如上所述的发光模组。
[0068] 下面通过实施例对本发明进行详细说明。
[0069] 实施例1
[0070] 一种含功能化阴极的量子点发光二极管,其制备方法如下:
[0071] 在ITO衬底上旋涂一层PEDOT:PSS薄膜作为空穴注入层;
[0072] 在PEDOT:PSS空穴注入层上旋涂一层PVK作为空穴传输层;
[0073] 在PVK空穴传输层上旋涂一层CdSe/ZnS作为量子点发光层;
[0074] 在CdSe/ZnS量子点发光层上旋涂一层ZnO作为电子传输层;
[0075] 然后,取200 uL浓度为50 mM的巯丙基三甲氧基硅烷((CH3O)3SiC3H6SH)的甲苯溶液滴加在上述ZnO电子传输层上,以5000 rpm,30s的旋涂条件旋涂一层巯丙基三甲氧基硅烷层;
[0076] 最后,在上述巯丙基三甲氧基硅烷层上蒸镀一层Ag作为阴极,得到量子点发光二极管。
[0077] 本实施例中,所用的(CH3O)3SiC3H6SH的结构示意图见图2,功能化阴极的结构示意图见图3,制得的量子点发光二极管的结构示意图见图4,如图4所示,所述量子点发光二极管自下而上依次包括衬底1、阳极2、空穴注入层3、空穴传输层4、量子点发光层5和功能化阴极6,所述功能化阴极6具体包括电子传输层61、巯基硅烷层62和阴极63。
[0078] 实施例2
[0079] 一种含功能化阴极的量子点发光二极管,其制备方法如下:
[0080] 在ITO衬底上旋涂一层PEDOT:PSS薄膜作为空穴注入层;
[0081] 在PEDOT:PSS空穴注入层上旋涂一层PVK作为空穴传输层;
[0082] 在PVK空穴传输层上旋涂一层CdSe/ZnS作为量子点发光层;
[0083] 在CdSe/ZnS量子点发光层上旋涂一层ZnO作为电子传输层;
[0084] 然后,取200 uL浓度为50 mM的巯丙基三甲氧基硅烷((CH3O)3SiC3H6SH)的甲苯溶液滴加在上述ZnO电子传输层上,以5000 rpm,30s的旋涂条件旋涂一层巯丙基三甲氧基硅烷层;
[0085] 接着,在上述巯丙基三甲氧基硅烷层上蒸镀一层Ag作为阴极;
[0086] 最后,取100 uL浓度为20 mM的(11-巯基十一烷基)三甲基溴化铵的二甲基亚砜(DMSO)溶液滴加在上述Ag阴极层上,以5000 rpm,30s的旋涂条件旋涂一层(11-巯基十一烷基)三甲基溴化铵层,然后用氮气吹干,得到量子点发光二极管。
[0087] 本实施例中,所用的(11-巯基十一烷基)三甲基溴化铵的结构示意图见图5,功能化阴极的结构示意图见图6,制得的量子点发光二极管的结构示意图见图7,如图7所示,所述量子点发光二极管自下而上依次包括衬底7、阳极8、空穴注入层9、空穴传输层10、量子点发光层11和功能化阴极12,所述功能化阴极12具体包括电子传输层121、巯基硅烷层122、阴极123和带-SH的烷基卤化铵124。
[0088] 实施例3
[0089] 一种含功能化阴极的量子点发光二极管,其制备方法如下:
[0090] 在ITO衬底上旋涂一层PEDOT:PSS薄膜作为空穴注入层;
[0091] 在PEDOT:PSS空穴注入层上旋涂一层TFB作为空穴传输层;
[0092] 在TFB空穴传输层上旋涂一层CdSe/ZnS作为量子点发光层;
[0093] 在CdSe/ZnS量子点发光层上旋涂一层ZnO作为电子传输层;
[0094] 然后,取200 uL浓度为60 mM的巯丙基三乙氧基硅烷((C2H5O)3SiC3H6SH)的甲苯溶液滴加在上述ZnO电子传输层上,以5000 rpm,30s的旋涂条件旋涂一层巯丙基三乙氧基硅烷层;
[0095] 接着,在上述巯丙基三乙氧基硅烷层上蒸镀一层Ag作为阴极;
[0096] 最后,取100 uL浓度为30 mM的(11-巯基十一烷基)三甲基溴化铵的二甲基亚砜(DMSO)溶液滴加在上述Ag阴极层上,以5000 rpm,30s的旋涂条件旋涂一层(11-巯基十一烷基)三甲基溴化铵层,然后用氮气吹干,得到量子点发光二极管。
[0097] 综上所述,本发明提供的一种功能化阴极、QLED及制备方法、发光模组与显示装置。本发明在金属氧化物电子传输层与金属电极(阴极)之间修饰一层巯基硅烷,其中,巯基硅烷中的硅氧键能与ZnO等电子传输层连接,并钝化ZnO的表面缺陷,而暴露在另一端的巯基能与Ag等金属电极以S-Ag共价键紧密连接,一方面能够在金属电极沉积过程中作为金属的紧密的成核中心,逐渐生长出均匀规整的金属电极,另一方面能够促进电子传输层与金属电极之间的紧密连接,保持界面稳定性和界面性质,防止金属电极在电子层中的渗透、腐蚀、氧化或脱落,有效地提高电子注入效率以及QLED器件的寿命和稳定性。进一步地,本发明在金属外电极表面(即阴极表面)用带巯基的烷基卤化铵进行表面修饰处理,使金属电极表面产生界面偶极子,从而把高功函数的阴极转变为低功函数的阴极,使电极与电子传输层之间满足欧姆接触,降低电子注入和传输势垒,提高QLED器件的发光效率和发光寿命。
[0098] 应当理解的是,本发明的应用不限于上述的举例,对本领域普通技术人员来说,可以根据上述说明加以改进或变换,所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。