[發(fā)明專利]制備雙層薄膜的方法和量子點發(fā)光二極管及其制備方法

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• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN110797475A
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王磊;陳虹婷
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: H01L51/56
• 分類號: H01L51/56;H01L51/50;H01L51/00;H01L51/54
• 代理公司: 42201 華中科技大學(xué)專利中心
• 代理人: 李智;曹葆青

本發(fā)明公開了一種制備雙層薄膜的方法和量子點發(fā)光二極管及其制備方法，所述制備雙層薄膜的方法包括以下步驟：在基底上通過溶液法制備下層薄膜；將基底及下層薄膜加熱至一定的溫度，同時上層薄膜材料的前驅(qū)液加熱到一定的溫度；將加熱后的上層薄膜材料的前驅(qū)液通過溶液法制備上層薄膜，上層薄膜位于下層薄膜上，形成雙層薄膜。本發(fā)明通過加熱上層薄膜材料的前驅(qū)液和控制基底和下層薄膜的溫度，制得均勻平整的雙層膜結(jié)構(gòu)，并且該方法具有成本低，工藝簡單易控制，成膜質(zhì)量好等優(yōu)點。本發(fā)明通過對溶劑的篩選，選擇了不會破壞下層薄膜的間二甲苯作為上層材料的溶劑，充分利用了poly?TPD和PVK的優(yōu)點，大大提升了量子點發(fā)光二極管的效率，降低了器件的開啟電壓。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光電器件技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及制備雙層薄膜的方法和量子點發(fā)光二極管及其制備方法。

背景技術(shù)

聚[雙(4-苯基)(4-丁基苯基)胺](poly-TPD)和聚乙烯基咔唑(PVK)作為常用的空穴傳輸層被廣泛的應(yīng)用在電致發(fā)光器件中，包括有機發(fā)光二極管(Organic LightEmittingDiode，簡稱OLED)、量子點發(fā)光二極管(Quantum Dots Light EmittingDiode，簡稱QLED)和鈣鈦礦發(fā)光二極管中。在發(fā)光二極管中，影響效率的一個最基本的因素是載流子平衡。

在溶液法制備的發(fā)光二極管中，電子傳輸層一般選用能級匹配，遷移率較高的氧化鋅，然而當(dāng)poly-TPD和PVK分別用作空穴傳輸層時，材料本身的缺陷使得空穴傳輸無法與電子傳輸相匹配，從而導(dǎo)致了載流子不平衡，最終降低器件效率。具體的說，poly-TPD雖然具有較大的空穴遷移率，但最高占據(jù)軌道(HOMO)能級較淺，與發(fā)光層之間的能級差較大，導(dǎo)致嚴(yán)重的能壘，使空穴傳遞到發(fā)光層阻礙變大；PVK的HOMO能級比poly-TPD更深，雖然與發(fā)光層之間的能級差更小，但由于它本身的遷移率低，由此導(dǎo)致空穴傳輸速率低，與電子傳輸無法匹配。

為了盡量利用到poly-TPD和PVK的優(yōu)點，將這兩種材料結(jié)合，制備成具有階梯能級的雙空穴層，由此既利用了poly-TPD的高遷移率，又利用了PVK較深的HOMO能級，空穴遷移率能有一定的提升，從而與電子能更好的匹配，能更好的達(dá)到平衡，最終提升效率。但是通過普通的溶液制備法并不能成功的制備出上述雙空穴層，因為poly-TPD和PVK是溶解性質(zhì)類似的聚合物，能溶解它們的溶劑基本相同，所以，當(dāng)制備上層材料時下層材料會被溶劑溶解而破壞。因此亟需找到一種特殊的方法來制備這種雙空穴層。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)普通的溶液制備法并不能成功的制備出上述雙空穴層的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種制備雙層薄膜的方法，該方法包括以下步驟：

(1)在基底上通過溶液法制備下層薄膜；

(2)將基底及下層薄膜加熱至一定的溫度，同時上層薄膜材料的前驅(qū)液加熱到一定的溫度；

(3)將加熱后的上層薄膜材料的前驅(qū)液通過溶液法制備上層薄膜，所述上層薄膜位于下層薄膜上，形成雙層薄膜。

具體地，雙層薄膜的材料為聚[雙(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]和聚乙烯基咔唑。

具體地，所述基底加熱溫度范圍在40-80℃，所述前驅(qū)液溫度范圍在70-90℃。

具體地，所述溶液法包括旋涂法、刮涂法、滴涂法或印刷法。

具體地，下層薄膜前驅(qū)液為氯苯，上層薄膜前驅(qū)液為間二甲苯。

具體地，所述下層材料前驅(qū)液濃度為5-20mg/ml，所述上層材料前驅(qū)液濃度為0.5-5mg/ml。

為實現(xiàn)上述目的，第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種量子點發(fā)光二極管的制備方法，所述量子點發(fā)光二極管的雙空穴傳輸層是雙層薄膜結(jié)構(gòu)，其采用如上述方法制備。