[發(fā)明專(zhuān)利]一種提高薄膜電致發(fā)光器件穩(wěn)定性的方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310126101.9
• 申請(qǐng)日: 2013-04-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103333355A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王洪哲;陶景;申懷彬;李林松
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08J7/04
• 分類(lèi)號(hào): C08J7/04;H01L51/54
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電致發(fā)光器件領(lǐng)域，涉及到一種使用低成本的簡(jiǎn)易酸處理過(guò)程來(lái)改善薄膜電致發(fā)光器件的發(fā)光性能和發(fā)光穩(wěn)定性的新方法。?

背景技術(shù)

無(wú)機(jī)量子點(diǎn)又稱(chēng)半導(dǎo)體納米晶（quantum?dot，QD）。它獨(dú)具發(fā)光譜窄、顏色隨尺寸可調(diào)、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，可彌補(bǔ)有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）中有機(jī)發(fā)光材料在光色上的各種缺陷，因此被應(yīng)用在發(fā)光二極管領(lǐng)域充當(dāng)發(fā)光層，從而衍生了量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QD-LED）。量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QD-LED）是繼有機(jī)發(fā)光二極管（OLED）之后非常有發(fā)展?jié)摿Φ南乱淮∧ぐl(fā)光器件。在其發(fā)展過(guò)程中，開(kāi)啟電壓、亮度、效率、壽命等參數(shù)一直是研究人員關(guān)注和著力提高的重點(diǎn)。由于器件中作為電荷傳輸層引入的有機(jī)物膜層對(duì)水、氧等非常敏感，從而造成器件整體（非封裝情況下）在空氣中的穩(wěn)定性較差，導(dǎo)致未封裝器件的發(fā)光性能在空氣中衰減很快，這樣在一定程度上提高了制造成本并限制了它在實(shí)際中的應(yīng)用。對(duì)于量子點(diǎn)發(fā)光二極管，目前采用多種材料來(lái)形成多層膜結(jié)構(gòu)來(lái)提高發(fā)光效率，不過(guò)大都采用導(dǎo)電聚合物聚3,4-乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(PEDOT:PSS)作為基本的緩沖層和空穴遷移層以改善器件性能。但是PEDOT:PSS本身為水溶液，雖有后續(xù)的退火處理過(guò)程，但其以水作為介質(zhì)本身就表明其對(duì)水分子具有較高的親和性，這樣一來(lái)必然對(duì)相應(yīng)器件在空氣中的穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響。由于PEDOT:PSS膜層中對(duì)電荷傳輸起作用的主要部分是具有高導(dǎo)電率的3,4-乙烯二氧噻吩（PEDOT）部分，而絕緣性的聚苯乙烯磺酸（PSS）是為了促使PEDOT溶于水以形成溶液從而簡(jiǎn)化薄膜的制備過(guò)程。因此，PSS的存在是導(dǎo)致PEDOT:PSS膜層易吸附水分子的主要原因。本發(fā)明的主要特點(diǎn)是針對(duì)PEDOT:PSS膜層易吸附水分子的缺點(diǎn)，對(duì)該層采取針對(duì)性的處理方法，從而有效提高量子點(diǎn)發(fā)光二極管的發(fā)光穩(wěn)定性。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)單高效，低成本，環(huán)保，可重復(fù)的PEDOT:PSS薄膜鈍化方法，從而降低PEDOT:PSS膜層對(duì)水分子的親和性，進(jìn)而有效提高QD-LED器件在空氣中的穩(wěn)定性。?

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：?

本發(fā)明使用一定濃度的酸對(duì)涂覆于ITO玻璃且經(jīng)退火處理的PEDOT:PSS膜進(jìn)行處理，然后經(jīng)120~160℃的真空干燥箱處理約5~10分鐘。干燥完畢后使用去離子水對(duì)膜進(jìn)行漂洗（1~3次），最后經(jīng)真空干燥箱再次處理約5~10分鐘。得到硫酸處理的PEDOT:PSS薄膜，以此PEDOT:PSS薄膜為基底，再涂覆（或真空蒸鍍）相應(yīng)的空穴傳輸層（電子阻擋層）、半導(dǎo)體熒光納米晶、電子傳輸層（空穴阻擋層）以及背電極就得到了空氣穩(wěn)定性較好的QD-LED發(fā)光器件。

????其中的酸可以為硫酸、硝酸、鹽酸等無(wú)機(jī)酸，所使用的半導(dǎo)體納米晶為II-VI族、III-V族及I-III-VI₂族等半導(dǎo)體納米晶或核-殼結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體納米晶，所使用的空穴及電子傳輸層可以為有機(jī)材料，也可以為無(wú)機(jī)材料。?

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，有以下優(yōu)點(diǎn)：?

本發(fā)明方法工序簡(jiǎn)單，重復(fù)性好，使用的溶劑易于獲得且成本低廉；無(wú)需對(duì)發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)及組成材料進(jìn)行任何更改即可有效降低器件的開(kāi)啟電壓并顯著提高QD-LED發(fā)光器件在空氣中的穩(wěn)定性，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

圖1.?實(shí)施例1的基本器件的結(jié)構(gòu)圖以及實(shí)施例2含無(wú)機(jī)氧化鋅（ZnO）納米晶電子傳輸層的器件結(jié)構(gòu)圖（簡(jiǎn)稱(chēng)ZnO-LED）?

圖2.（a）實(shí)施例1及實(shí)施例2中所有涉及器件的電致發(fā)光光譜和用于發(fā)光層的半導(dǎo)體量子點(diǎn)的熒光光譜對(duì)比。（b）無(wú)酸處理和酸處理的PEDOT:PSS薄膜在基本器件和ZnO-LED器件中的開(kāi)啟電壓對(duì)比。

圖3.?通過(guò)多次測(cè)試實(shí)施例1中的經(jīng)酸處理PEDOT:PSS薄膜的器件和未經(jīng)酸處理PEDOT:PSS薄膜的器件的電流密度-電壓（J-V）和亮度-電壓（B-V）曲線(xiàn)的結(jié)果對(duì)比。（a）無(wú)酸處理的器件的電流密度的空氣穩(wěn)定性；（b）酸處理的器件的電流密度的空氣穩(wěn)定性；（c）無(wú)酸處理的器件在空氣中放置1天的亮度穩(wěn)定性；（d）酸處理的器件在空氣中放置18天內(nèi)的亮度穩(wěn)定性。?