[發(fā)明專利]一種薄膜及其制備方法與QLED器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711435542.1
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN109962169B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊一行;程陸玲
• 申請（專利權(quán)）人: TCL科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/56
• 代理公司: 深圳市君勝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44268
• 代理人: 王永文;劉文求

本發(fā)明公開一種薄膜及其制備方法與QLED器件，所述薄膜包括高分子材料和分散在所述高分子材料中的量子點(diǎn)，其中所述高分子材料包括至少一種阻隔高分子材料，所述阻隔高分子材料的重均分子量高于10萬。與現(xiàn)有純量子點(diǎn)的薄膜相比，本發(fā)明薄膜中含有量子點(diǎn)與高分子材料，利用高分子材料有效隔離量子點(diǎn)并增大量子點(diǎn)之間的相互距離，從而減少量子點(diǎn)之間的相互作用并最大程度抑制量子點(diǎn)之間的無輻射能量轉(zhuǎn)移和濃度淬滅，達(dá)到薄膜中量子點(diǎn)發(fā)光量子產(chǎn)率的提升。利用這種具有高發(fā)光量子產(chǎn)率的薄膜到QLED器件中，就能實(shí)現(xiàn)高效率的QLED器件。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及量子點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種薄膜及其制備方法與QLED器件。

背景技術(shù)

量子點(diǎn)是一種在三個維度尺寸上均被限制在納米數(shù)量級的特殊材料，這種顯著的量子限域效應(yīng)使得量子點(diǎn)具有了諸多獨(dú)特的納米性質(zhì)：發(fā)射波長連續(xù)可調(diào)、發(fā)光波長窄、吸收光譜寬、發(fā)光強(qiáng)度高、熒光壽命長以及生物相容性好等。這些特點(diǎn)使得量子點(diǎn)在生物標(biāo)記、平板顯示、固態(tài)照明、光伏太陽能等領(lǐng)域均具有廣泛的應(yīng)用前景。

在典型的電致發(fā)光顯示應(yīng)用中，量子點(diǎn)通常是單獨(dú)成膜從而形成一層僅包含量子點(diǎn)材料的發(fā)光層，這與有機(jī)發(fā)光二極管器件（OLED）中，發(fā)光材料（稱為客體材料）通常是以一定比例的摻雜濃度混合在阻隔材料中然后成膜的情況是不相同的。在阻隔-客體混合材料發(fā)光層的情形中，空穴和電子首先通過各自傳輸層材料注入到阻隔材料的導(dǎo)帶和價(jià)帶能級上并形成激子，此時激子并不傾向于發(fā)生復(fù)合，而是通過能量傳遞的方式將激子轉(zhuǎn)移到客體材料中，在客體材料中激子發(fā)生復(fù)合發(fā)射出相應(yīng)波長的光子。由于在OLED中，客體有機(jī)分子本身并不具有能級束縛的功能，因此如果單獨(dú)成膜形成僅含客體材料的發(fā)光層，會發(fā)生非常強(qiáng)烈的無輻射能量轉(zhuǎn)移和濃度淬滅，因此阻隔-客體的混合體系對于OLED來說是一種更有效的獲得高發(fā)光效率的方式。

但對于量子點(diǎn)發(fā)光二極管（QLED）來說，由于量子點(diǎn)自身具有核殼結(jié)構(gòu)，因此一般來說，高質(zhì)量的量子點(diǎn)自身就會具有非常良好的能級束縛及相應(yīng)的激子束縛能力，所以直接采用純的量子點(diǎn)材料作為發(fā)光層就能夠?qū)崿F(xiàn)很好的器件發(fā)光效率，同時器件結(jié)構(gòu)更簡單、激子損失途徑減少。

但是有一些量子點(diǎn)由于核殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的局限性，導(dǎo)致在這類量子點(diǎn)中對于自身的能級和激子束縛能力很有限，這類量子點(diǎn)雖然能夠在溶液狀態(tài)下（即量子點(diǎn)粒子之間距離比較大）展現(xiàn)出較高的發(fā)光量子產(chǎn)率，但在固態(tài)薄膜中（即量子點(diǎn)粒子之間緊密堆積）會由于強(qiáng)烈的無輻射能量轉(zhuǎn)移和濃度淬滅導(dǎo)致發(fā)光效率顯著降低。因此基于這類量子點(diǎn)的QLED器件效率就會很低。

因此對于這類自身能級和激子束縛能力有限的量子點(diǎn)，其相應(yīng)QLED器件的設(shè)計(jì)和制備方案有待改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種薄膜及其制備方法與QLED器件，旨在解決現(xiàn)有一些量子點(diǎn)自身能級和激子束縛能力不足，在固態(tài)薄膜中存在無輻射能量轉(zhuǎn)移和濃度淬滅，導(dǎo)致在QLED器件中發(fā)光效率低的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種薄膜，其中，所述薄膜包括高分子材料和分散在所述高分子材料中的量子點(diǎn)，其中所述高分子材料由兩種阻隔高分子材料和一種電荷傳輸調(diào)節(jié)高分子材料組成，所述兩種阻隔高分子材料的重均分子量均高于10萬，所述電荷傳輸調(diào)節(jié)高分子材料的重均分子量低于10萬，所述電荷傳輸調(diào)節(jié)高分子材料占高分子材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于10%。

所述的薄膜，其中，所述量子點(diǎn)占薄膜的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5-20%。

所述的薄膜，其中，所述量子點(diǎn)占薄膜的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2-10%。

所述的薄膜，其中，所述兩種阻隔高分子材料的載流子遷移率均在10^-6 cm²V^-1s^-1以下，所述電荷傳輸調(diào)節(jié)高分子材料選自導(dǎo)電高分子，所述電荷傳輸調(diào)節(jié)高分子材料占高分子材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5-5%。