本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種柔性全無機QLED器件及其制備方法。

背景技術(shù)：

近年來，LED以其耗能低、產(chǎn)熱少、壽命長等優(yōu)點正逐步取代傳統(tǒng)的照明材料，成為新一代的照明光源。有機發(fā)光二極管(OLED)也是目前新一代LED的研究熱點，但其在高溫環(huán)境下高分子涂層易老化，空氣中易氧化，使用壽命也受到一定影響。無機材料作為量子點LED (QLED)的傳輸層，不僅降低OLED在封裝上的嚴格要求，還可以延長使用壽命。因此，QLED成為了目前新型LED的研究熱點，具有廣闊的前景。

目前QLED（量子點發(fā)光二極管）主要有兩種，有機載流子傳輸層QLED以及無機載流子傳輸層 QLED。有機載流子傳輸層材料空氣穩(wěn)定性差，不耐高溫，封裝技術(shù)要求高，存在較大問題。而無機載流子傳輸層雖然空氣穩(wěn)定性好，無需嚴密封裝，但仍存在一定問題：空穴傳輸層空穴注入量子點的速率與和電子傳輸層將電子注入量子點的速率存在很大的差異，一般電子注入速率高，從而導致電子在量子點中堆積，過量的電子將會導致量子點充電以及非輻射復合。解決無機載流子傳輸層的傳輸速率對QLED器件的發(fā)光效率十分重要，現(xiàn)有全無機QLED器件制備方法制備的空穴功能層（包括空穴注入層及空穴傳輸層）的結(jié)晶度較低、結(jié)構(gòu)缺陷較多，導致空穴傳輸層的載流子傳輸效率較低。

因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進和發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

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柔性全無機QLED器件及其制備方法，旨在解決采用現(xiàn)有全無機QLED器件制備方法制備的空穴功能層，結(jié)晶度較低、結(jié)構(gòu)缺陷較多，導致空穴傳輸層的載流子傳輸效率較低的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種柔性全無機QLED器件的制備方法，包括步驟：

在清洗后的云母片柔性襯底上沉積底電極；

采用脈沖激光沉積法在所述底電極上沉積空穴傳輸層；

在所述空穴傳輸層上沉積量子點發(fā)光層；

在所述量子點發(fā)光層上沉積電子傳輸層；

在所述電子傳輸層上沉積頂電極。

所述的柔性全無機QLED器件的制備方法，其中，所述空穴傳輸層為無機金屬化合物，所述無機金屬化合物包括NiO、WO₃；所述空穴傳輸層的厚度為50~100nm。

所述的柔性全無機QLED器件的制備方法，其中，采用脈沖激光沉積法在所述底電極上沉積空穴傳輸層時，激光能量密度為2~3J/cm²。

所述的柔性全無機QLED器件的制備方法，其中，采用脈沖激光沉積法在所述底電極上沉積空穴傳輸層時，脈沖數(shù)為3000~5000。

所述的柔性全無機QLED器件的制備方法，其中，采用脈沖激光沉積法在所述底電極上沉積空穴傳輸層時，沉積之前控制沉積腔體內(nèi)的基礎(chǔ)壓力不高于1×10^-5Torr；和/或，沉積過程中的氧氣壓力為10~100mTorr；和/或，沉積過程中的襯底溫度為500~800℃。

所述的柔性全無機QLED器件的制備方法，其中，所述底電極為ITO電極，厚度為40~80nm。

所述的柔性全無機QLED器件的制備方法，其中，所述量子點發(fā)光層為CdSe/ZnS量子點層，厚度為40~60nm。

所述的柔性全無機QLED器件的制備方法，其中，所述電子傳輸層為ZnO薄膜，厚度為40~80nm。

所述的柔性全無機QLED器件的制備方法，其中，所述頂電極為金屬鋁，厚度為50~100nm。

一種柔性全無機QLED器件，采用如以上任一項所述的柔性全無機QLED器件的制備方法制成。

有益效果：本發(fā)明通過在耐高溫的云母片柔性襯底上，采用激光脈沖沉積方法，獲得擁有結(jié)晶性高、晶體缺陷少、界面粗糙度小的高質(zhì)量的空穴傳輸層的全無機QLED器件；高質(zhì)量的空穴傳輸層可有效提高空穴傳輸層的載流子傳輸效率，從而提高QLED器件的發(fā)光效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明柔性全無機QLED器件的制備方法較佳實施例的流程圖。

圖2為本發(fā)明柔性全無機QLED器件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種柔性全無機QLED器件及其制備方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對本發(fā)明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

請參閱圖1，圖1為本發(fā)明柔性全無機QLED器件的制備方法較佳實施例的流程圖，其包括步驟：

S1、在清洗后的云母片柔性襯底上沉積底電極；

S2、采用脈沖激光沉積法在所述底電極上沉積空穴傳輸層；

S3、在所述空穴傳輸層上沉積量子點發(fā)光層；

S4、在所述量子點發(fā)光層上沉積電子傳輸層；

S5、在所述電子傳輸層上沉積頂電極。

本發(fā)明通過在耐高溫的云母片柔性襯底上，采用激光脈沖沉積方法，獲得擁有結(jié)晶性高、晶體缺陷少、界面粗糙度小的高質(zhì)量的空穴傳輸層的全無機QLED器件；高質(zhì)量的空穴傳輸層可有效提高空穴傳輸層的載流子傳輸效率，從而提高QLED器件的發(fā)光效率。

進一步的，在本實施例中，所述云母片柔性襯底為薄云母片，其為柔性透明狀，且可以耐高溫。由于采用了耐高溫的柔性云母片作為襯底，因此可以利用激光脈沖沉積方法獲得擁有結(jié)晶性高，晶體缺陷少，界面粗糙度小的空穴傳輸層的全無機QLED器件。

本發(fā)明所述脈沖激光沉積，也被稱為脈沖激光燒蝕，是一種利用激光對物體進行轟擊，然后將轟擊出來的物質(zhì)沉淀在不同的襯底上，得到沉淀或者薄膜的一種手段。由于激光能量很高，可濺射制備很多困難的鍍層：如高溫超導薄膜，陶瓷氧化物薄膜，多層金屬薄膜等；其可以非常容易的連續(xù)融化多個材料，實現(xiàn)多層膜制備。其中，脈沖數(shù)和能量密度是控制膜層的關(guān)鍵因素，可以通過控制激光能量和脈沖數(shù)，精密的控制高的膜厚沉積速率，以制備均勻的薄膜。

進一步的，在本實施例中，所述空穴傳輸層為無機金屬化合物，所述無機金屬化合物包括但不限于NiO、WO₃。由于所選襯底能耐較高溫度，所以可采用脈沖激光沉積法制備高質(zhì)量的無機金屬氧化物薄膜，以提高空穴注入效率。本發(fā)明中以NiO靶、WO₃靶等靶材脈沖激光沉積所述空穴傳輸層。

進一步的，在本實施例中，所述空穴傳輸層的厚度為50~100nm。例如，50nm、80nm、100nm。

進一步的，在本實施例中，采用脈沖激光沉積法在所述底電極上沉積空穴傳輸層時，激光能量密度為2~3J/cm²。例如2J/cm²、3 J/cm²。

進一步的，在本實施例中，采用脈沖激光沉積法在所述底電極上沉積空穴傳輸層時，脈沖數(shù)為3000~5000，其中，脈沖數(shù)=靶向時間（s）*頻率（HZ）。例如，當靶向時間為15min、脈沖激光頻率為5Hz時，則脈沖數(shù)為4500。

進一步的，在本實施例中，采用脈沖激光沉積法在所述底電極上沉積空穴傳輸層時，沉積之前控制沉積腔體內(nèi)的基礎(chǔ)壓力不高于1×10^-5Torr（托）。

進一步的，在本實施例中，采用脈沖激光沉積法在所述底電極上沉積空穴傳輸層時，沉積過程中的氧氣壓力為10~100mTorr。例如10mTorr、50mTorr、100mTorr。

進一步的，在本實施例中，采用脈沖激光沉積法在所述底電極上沉積空穴傳輸層時，沉積過程中的襯底溫度為500~800℃，例如500℃、600℃、800℃。

進一步的，在本實施例中，采用脈沖激光沉積法在所述底電極上沉積空穴傳輸層時，靶材和基板之間的距離為45mm。

進一步的，在本實施例中，所述步驟S1之前還包括清洗云母片柔性襯底；具體的，首先對云母片進行清洗，按次序先后置于超純水、丙酮水以及異丙醇中進行超聲清洗，每步超聲清洗的時間均為15~20min，待全部超聲清洗完成后，將云母片用氮氣槍吹干，置于烘箱內(nèi)烘干，得到清洗后的云母片柔性襯底備用。

進一步的，在本實施例中，所述底電極為ITO（Indium tin oxide，氧化銦錫）電極，其厚度為40~80nm，例如40nm、60nm、80nm。

進一步的，在本實施例中，可以選擇脈沖激光沉積、真空蒸鍍和磁控濺射法中的其中一種方法，在清洗后的所述云母片柔性襯底上沉積底電極。

進一步的，在本實施例中，所述量子點發(fā)光層為CdSe/ZnS量子點層，其厚度為40~60nm，例如40nm、50nm、60nm。其中，所述CdSe/ZnS量子點層的量子產(chǎn)率為70%~80%，發(fā)射峰半峰寬為20nm~30nm。

進一步的，在本實施例中，可以通過噴涂打印的方法，在所述空穴傳輸層上沉積制備紅、綠、藍三種中的任意一種或多種CdSe/ZnS量子點層作為量子點發(fā)光層。

進一步的，在本實施例中，所述電子傳輸層為ZnO薄膜，其厚度為40~80nm，例如40nm、60nm、80nm。

進一步的，在本實施例中，可以采用脈沖激光沉積、磁控濺射法和旋涂法中的其中一種方法，在所述量子點發(fā)光層上沉積電子傳輸層。

進一步的，在本實施例中，所述頂電極為金屬鋁，厚度為50~100nm，例如50nm、80nm、100nm。

進一步的，在本實施例中，可以采用脈沖激光沉積、真空蒸鍍和磁控濺射法中的其中一種方法，在所述電子傳輸層上沉積頂電極。

本發(fā)明通過在云母片襯底上在較高溫度下制備一層無機空穴傳輸層，因為云母片具有柔性可彎曲，高的透光性及很好的耐高溫特性，在其上可制備高質(zhì)量的無機空穴傳輸層，從而解決無機載流子傳輸速率的問題，提高空穴傳輸層的載流子傳輸效率，有效提高QLED器件的發(fā)光效率，并且制備的器件具有柔性。

本發(fā)明還提供一種柔性全無機QLED器件，其采用如以上所述的柔性全無機QLED器件的制備方法制成。其中，所述柔性全無機QLED器件如圖2所示，其包括從下至上依次設(shè)置的：云母片柔性襯底1、底電極2、空穴傳輸層3、量子點發(fā)光層4、電子傳輸層5以及頂電極6。

下面以具體實施例對本發(fā)明做詳細說明：

實施例1

（1）首先對云母片進行清洗，按次序先后置于超純水、丙酮水以及異丙醇中進行超聲清洗，每步超聲清洗的時間均為15分鐘，待超聲完成后將云母片用氮氣槍吹干，置于烘箱內(nèi)烘干，得到清洗后的云母片柔性襯底備用；

（2）在清洗后的云母片柔性襯底上，通過掩膜板在其上濺射沉積一層圖案化的ITO電極，即底電極，ITO電極的厚度為60 nm；

（3）在ITO電極上使用激光脈沖沉積一層50nm厚的空穴傳輸層WO₃，在沉積之前，將沉積腔體抽至1×10^-5Torr的基礎(chǔ)壓力；通過KrF準分子激光器（最大能量為650mJ，λ=248nm，脈沖持續(xù)時間為25ns），以2J/cm²的能量密度、5Hz的頻率燒蝕化學計量的WO₃靶10min（脈沖數(shù)為3000）；其中，靶材和基板之間的距離為45mm；沉積過程中的氧氣壓力（P_O2）和襯底溫度（T_s）分別為10mTorr和600℃；在沉積之后，在760Torr的氧氣氣氛中冷卻至室溫；

（4）基片冷卻一定時間后，通過噴涂打印的方法制備紅、綠、藍三種的任意一種CdSe/ZnS量子點層，即量子點發(fā)光層，量子點層的厚度為40nm；

（5）緊接著在量子點發(fā)光層表面沉積電子傳輸層，電子傳輸層為具有高電子傳輸性能的n型ZnO薄膜，ZnO薄膜的厚度為80 nm；

（6）最后，將沉積完各功能層的片子置于蒸鍍倉中通過掩膜板熱蒸鍍一層100nm的金屬鋁作為陰極。

實施例2

（1）首先對云母片進行清洗，按次序先后置于超純水、丙酮水以及異丙醇中進行超聲清洗，每步超聲清洗的時間均為15分鐘，待超聲完成后將云母片用氮氣槍吹干，置于烘箱內(nèi)烘干，得到清洗后的云母片柔性襯底備用；

（2）在清洗后的云母片柔性襯底上，通過掩膜板在其上濺射沉積一層圖案化的ITO電極，即底電極，ITO電極的厚度為60 nm；

（3）在ITO電極上使用激光脈沖沉積一層50nm厚的空穴傳輸層NiO，在沉積之前，將沉積腔體抽至1×10^-5Torr的基礎(chǔ)壓力；通過KrF準分子激光器（最大能量為 650mJ，λ=248nm，脈沖持續(xù)時間為25ns），以2J/cm²的能量密度、5Hz的頻率燒蝕化學計量的NiO靶15min（脈沖數(shù)為4500）；其中，靶材和基板之間的距離為45mm；沉積過程中的氧氣壓力（P_O2）和襯底溫度（T_s）分別為10mTorr和620℃；在沉積之后，在760Torr的氧氣氣氛中冷卻至室溫；

（4）基片冷卻一定時間后，通過噴涂打印的方法制備CdSe/ZnS紅、綠、藍三種量子點中兩種或者三種的混合量子點層，即量子點發(fā)光層，混合量子點層的厚度為50nm；

（5）緊接著在量子點發(fā)光層表面沉積電子傳輸層，電子傳輸層為具有高電子傳輸性能的n型ZnO薄膜，ZnO薄膜的厚度為40 nm；

（6）最后，將沉積完各功能層的片子置于蒸鍍倉中通過掩膜板熱蒸鍍一層50nm的金屬鋁作為陰極。

綜上所述，本發(fā)明通過在耐高溫的云母片柔性襯底上，采用激光脈沖沉積方法，獲得擁有結(jié)晶性高、晶體缺陷少、界面粗糙度小的高質(zhì)量的空穴傳輸層的全無機QLED器件；高質(zhì)量的空穴傳輸層可有效提高空穴傳輸層的載流子傳輸效率，從而提高QLED器件的發(fā)光效率。

應當理解的是，本發(fā)明的應用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，所有這些改進和變換都應屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。