本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種QLED器件及其制備方法。

背景技術(shù)：

無機納米晶的量子點發(fā)光材料不僅具有出射光顏色飽和、波長可調(diào)的優(yōu)點，而且光致、電致發(fā)光量子產(chǎn)率高，適合制備高性能顯示器件。此外，從制備工藝角度看，量子點發(fā)光材料可以在非真空條件下采用旋涂、印刷、打印設(shè)備等溶液加工方式制備成膜。所以，以量子點薄膜制備的量子點發(fā)光二極管(QLED)成為下一代顯示技術(shù)的有力競爭者。

通常的，QLED器件包括第一電極、空穴注入層、空穴傳輸層、量子點發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和第二電極。根據(jù)第一電極和第二電極的相對位置，即背電極和頂電極，QLED的結(jié)構(gòu)可以分為傳統(tǒng)和反型器件兩周。其中，空穴注入層、空穴傳輸層用于從外電路向發(fā)光層提供可遷移空穴，電子傳輸層用于提供可遷移電子。電子-空穴在量子點中形成激子，激子通過輻射復(fù)合輸出光子，進而發(fā)光。隨著QLED器件運行中產(chǎn)生的光效率衰減，一個外量子效率大于10％的藍光器件，在1000cdm^-2輸出亮度下隨著電流效率的衰減以及驅(qū)動電壓的升高，其發(fā)光區(qū)域的發(fā)熱功率可超過200mWcm^-2。熱源主要可以來自非輻射復(fù)合、薄膜和界面電阻效應(yīng)、未出射光再吸收等。

噴墨打印是大規(guī)模制備QLED矩陣的有效方法之一。每一個噴出的墨滴須要被隔離裝置(bank)限定在預(yù)設(shè)的區(qū)域內(nèi)用以定義像素。隔離材料至少滿足：可見波段內(nèi)吸收系數(shù)低、電絕緣、適應(yīng)光刻圖案化處理、能通過表面處理調(diào)節(jié)表面能和對溶劑的浸潤性等。通常使用的bank材料為聚酰亞胺(polyimide)，其在室溫下的熱導(dǎo)率通常為0.1WK^-1m^-1。由于隔離材料在面板平面內(nèi)占據(jù)不可忽略的面積，且在垂直面板方向貫穿整個厚度并直接接觸兩個電極，所以隔離材料在像素器件的散熱過程中有很重要作用，使用熱導(dǎo)率很低的材料不利于像素散熱。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種QLED器件及其制備方法，旨在解決現(xiàn)有QLED器件，由于隔離bank材料散熱效果不佳，影響QLED器件散熱效率和工作壽命的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種QLED器件，包括第一電極、用于定義像素區(qū)域的隔離bank，設(shè)置在所述像素區(qū)域的光學(xué)層、以及覆蓋所述隔離bank和所述光學(xué)層的第二電極，其中，所述隔離bank中含有高熱導(dǎo)材料，所述高熱導(dǎo)材料的熱導(dǎo)率≥10WK^-1m^-1。

以及，一種QLED器件的制備方法，包括以下步驟：

提供第一電極，在所述第一電極表面沉積bank材料層，其中，所述bank材料層含有高導(dǎo)熱材料，所述高熱導(dǎo)材料的熱導(dǎo)率≥10WK^-1m^-1；

將所述bank材料層依次進行光刻、拋光、表面處理，得到用于定義像素區(qū)域的隔離bank；

在所述像素區(qū)域內(nèi)沉積光學(xué)層，在所述隔離bank和所述光學(xué)層表面覆蓋第二電極。

本發(fā)明提供的QLED器件，采用熱導(dǎo)率≥10WK^-1m^-1的高熱導(dǎo)材料作為定義像素區(qū)域的隔離bank，提高了QLED像素區(qū)域的散熱效率，降低了像素區(qū)域的工作溫度，減緩發(fā)光器件發(fā)光效率的衰減，進而有利于提高QLED器件的壽命，特別是發(fā)光像素區(qū)域的壽命。

本發(fā)明提供的QLED器件的制備方法，只需在現(xiàn)有的工藝基礎(chǔ)上，在所述第一電極上沉積含有高導(dǎo)熱材料的bank材料層，進一步依次進行光刻、拋光、表面處理，即可得到散熱效率高、工作壽命長的QLED器件。本發(fā)明提供的QLED的制備方法，方法簡單，可控性強。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例提供的QLED器件的縱向剖面示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例提供的QLED器件的俯視圖；

圖3是本發(fā)明實施例提供的QLED器件局部的像素矩陣圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)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。

結(jié)合圖1-圖3，本發(fā)明實施例提供了一種QLED器件，包括第一電極1、用于定義像素區(qū)域3’的隔離bank 2，設(shè)置在所述像素區(qū)域3’的光學(xué)層3、以及覆蓋所述隔離bank 2和所述光學(xué)層3的第二電極4，其中，所述隔離bank 2中含有高熱導(dǎo)材料，所述高熱導(dǎo)材料的熱導(dǎo)率≥10WK^-1m^-1。

如圖1所示，提供了本發(fā)明實施例所述QLED器件的縱向剖面示意圖；如圖2所示，提供了本發(fā)明實施例所述QLED器件的縱向剖面示意圖，由如可見，所述隔離bank 2形成在QLED區(qū)域的外圍，用于界定QLED器件的像素區(qū)域3’；如圖3所示，提供了本發(fā)明實施例所述QLED器件局部的縱向剖面示意圖。

本發(fā)明實施例提供的QLED器件，采用熱導(dǎo)率≥10WK^-1m^-1的高熱導(dǎo)材料作為定義像素區(qū)域3’的隔離bank 2，提高了QLED像素區(qū)域3’的散熱效率，降低了像素區(qū)域3’的工作溫度。由于QLED器件發(fā)光效率的衰減隨溫度成指數(shù)變化，降低像素的工作溫度可以提高顯示器件的工作壽命。因此，采用熱導(dǎo)率≥10WK^-1m^-1的高熱導(dǎo)材料作為定義像素區(qū)域3’的隔離bank 2，有利于提高QLED器件的壽命。

本發(fā)明實施例中，所述隔離bank 2定義出來的像素區(qū)域3’，優(yōu)選為倒梯形，從而有利于所述光學(xué)層在噴墨打印過程中形成厚度均勻、且與相鄰的像素區(qū)域不會產(chǎn)生顏色干擾的的功能層，更優(yōu)選為等邊的倒梯形。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解，所述像素區(qū)域3’不限于倒梯形結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明實施例中，所述隔離bank 2中可以含有一種高熱導(dǎo)材料，也可以含有兩種或兩種以上的高熱導(dǎo)材料。

優(yōu)選的，所述高熱導(dǎo)材料包括氮化物、氧化物、鈣鈦礦結(jié)構(gòu)鐵電材料、碳單質(zhì)中的至少一種。優(yōu)選的所述高熱導(dǎo)材料，不僅具有優(yōu)異的導(dǎo)熱效果，而且能夠保證其可見波段內(nèi)具有低吸收系數(shù)和電絕緣性。此外，所述隔離材料用于噴墨打印時，需要能夠有效阻隔墨水?dāng)U散，定義溶液揮發(fā)后形成像素的形狀，即像素區(qū)域3’。此外，本發(fā)明實施例優(yōu)選的所述高熱導(dǎo)材料，還能通過表面處理調(diào)節(jié)表面能和對溶劑的浸潤性，從而適于噴墨打印制備膜層均勻、且與相鄰的像素區(qū)域不會產(chǎn)生顏色干擾的所述光學(xué)層3。具體優(yōu)選的，所述氮化物包括但不限于氮化鋁、氮化硅。具體優(yōu)選的，所述氧化物包括但不限于氧化鎂、氧化鋁、氧化鈹。具體優(yōu)選的，所述碳單質(zhì)包括但不限于金剛石、石墨烯、碳納米管。

作為一種具體優(yōu)選情形，所述隔離bank 2由兩層或兩層以上bank薄膜疊加形成，其中，所述bank薄膜中含有一種或一種以上的所述高熱導(dǎo)材料，且不同的所述bank薄膜中的高熱導(dǎo)材料相同或不同。具體的，所述隔離bank 2可以由多層組成材料相同的bank薄膜構(gòu)成，也可以由組成材料各不相同的bank薄膜構(gòu)成。當(dāng)然，可以理解，當(dāng)所述bank薄膜的層數(shù)＞3層時，可以允許部分所述bank薄膜的組成材料相同，部分所述bank薄膜的組成材料不同。

作為另一種具體優(yōu)選情形，所述隔離bank 2由高熱導(dǎo)材料和低熱導(dǎo)材料制成，所述低熱導(dǎo)材料的熱導(dǎo)率≤1WK^-1m^-1。所述隔離bank 2中，通過摻雜所述低熱導(dǎo)材料，可以提高bank材料光刻性能，從而克服單獨使用所述高熱導(dǎo)材料制備隔離bank 2時存在的光刻加工性能不佳的問題。進一步優(yōu)選的，以所述隔離bank 2的總重量為100％計，所述高熱導(dǎo)材料的重量百分含量≤20％。該優(yōu)選的所述高熱導(dǎo)材料的重量百分含量，可以賦予混合材料良好的光刻加工性能。若所述高熱導(dǎo)材料的重量百分含量＞20％，則仍然難以有效改善混合材料的光刻加工性能。

作為又一種具體優(yōu)選情形，所述高熱導(dǎo)材料包裹在所述低熱導(dǎo)材料表面，形成核殼結(jié)構(gòu)，作為所述隔離bank 2，其中，所述低熱導(dǎo)材料的熱導(dǎo)率≤1WK^-1m^-1。該優(yōu)選的所述隔離bank 2，由于含有一定的所述低熱導(dǎo)材料，因此，能夠提高bank材料的光刻加工性能；同時，由于外層包覆有所述高熱導(dǎo)材料，能夠減輕所述低熱導(dǎo)材料對器件散熱的不利影響，提高器件的散熱效率。具體的，熱量能夠通過表層的所述高熱導(dǎo)材料進行有效地疏散，從而同時兼具較優(yōu)的光刻加工性能和較優(yōu)的散熱性能。

本發(fā)明實施例中，所述第一電極1與驅(qū)動電路直接連接；且所述電極、所述第二電極4中的至少一個在可見波段內(nèi)透光。所述第一電極1、所述第二電極4均可采用本領(lǐng)域的常規(guī)電極材料制成。

本發(fā)明實施例中，所述光學(xué)層3至少包括發(fā)光層，優(yōu)選的，還包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子注入層、電子傳輸層等功能層中的至少一種。作為具體優(yōu)選實施例，所述光學(xué)層3包括依次層疊設(shè)置的空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層。至于各功能層的具體設(shè)置方向，可根據(jù)所述QLED器件常規(guī)的具體類型而定。

其中，所述空穴注入層用于將空穴從作為陽極的電極傳向所述空穴傳輸層。所述空穴注入層可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的空穴注入材料。

所述空穴傳輸層用于所述向發(fā)光層傳輸空穴。本發(fā)明實施例制備所述空穴傳輸層用的的空穴傳輸材料包括但不限于：有機材料，如苯胺、聚[雙(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]、4-丁基-N,N-二苯基苯胺均聚物(Poly-TPD)、聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)(TFB)、聚(9-乙烯咔唑)(PVK)、TPD、Spiro-TPD、LG101、HAT-CN、PEDOT:PSS、TAPC、a-NPB、m-MTDATA等；氧化物，如Ni_xO、MoO_x、VO_x、WO_x等。

所述發(fā)光層用于使空穴-電子對發(fā)生輻射復(fù)合輸出光子。制備所述發(fā)光層的電致發(fā)光材料包括無機半導(dǎo)體量子點納米晶，具體包括但不限于II-VI半導(dǎo)體的納米晶，如：CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、PbS、PbSe、PbTe和其他二元、三元、四元的II-VI族元素化合物；III-V半導(dǎo)體的納米晶，如：GaP、GaAs、InP、InAs和其他二元、三元、四元的III-V元素化合物。此外，所述無機半導(dǎo)體量子點納米晶還可以為II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI化合物、I-III-VI化合物、II-IV-VI化合物、IV族單質(zhì)。

所述電子傳輸層用于向所述發(fā)光層傳輸電子。制備所述電子傳輸層的電子傳輸材料包括但不限于寬帶隙氧化物、硫化物(及其納米材料)，如：ZnO、ZnS、TiO₂等；有機材料，如BPHEN、Alq₃等。

所述電子注入層用于將電子從作為陰極的電極傳向所述電子傳輸層。所述電子注入層可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的電子注入材料。

本發(fā)明實施例提供的QLED器件，采用熱導(dǎo)率≥10WK^-1m^-1的高熱導(dǎo)材料作為定義像素區(qū)域的隔離bank，提高了QLED像素區(qū)域的散熱效率，降低了像素區(qū)域的工作溫度，減緩發(fā)光器件發(fā)光效率的衰減，進而有利于提高QLED器件的壽命，特別是發(fā)光像素區(qū)域的壽命。

本發(fā)明實施例所述QLED器件，可以通過下述方法制備獲得。

以及，本發(fā)明實施例提供了一種QLED器件的制備方法，包括以下步驟：

S01.提供第一電極，在所述第一電極表面沉積bank材料層，其中，所述bank材料層含有高導(dǎo)熱材料，所述高熱導(dǎo)材料的熱導(dǎo)率≥10WK^-1m^-1；

S02.將所述bank材料層依次進行光刻、拋光、表面處理，得到用于定義像素區(qū)域的隔離bank；

S03.在所述像素區(qū)域內(nèi)沉積光學(xué)層，在所述隔離bank和所述光學(xué)層表面覆蓋第二電極。

具體的，上述步驟S01中，根據(jù)出射光出射方向的不同，當(dāng)所述QLED器件為底發(fā)射器件時，所述第一電極采用在可見光內(nèi)具有較好透光性的電極材料，同時，所述第二電極應(yīng)為透光性較弱的電極材料；當(dāng)所述QLED器件為頂發(fā)射器件時，所述第一電極采用透光性較弱的電極材料，同時，所述第二電極應(yīng)為在可見光內(nèi)具有較好透光性的電極材料。在上述前提下，所述第一電極可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的電極材料。

本發(fā)明實施例在所述第一電極表面沉積bank材料層的方法，包括磁控濺射、化學(xué)氣相沉積、原子沉積、溶液旋涂、噴墨打印，但不限于此。進一步的，所述bank材料層含有高導(dǎo)熱材料，所述高熱導(dǎo)材料的熱導(dǎo)率≥10WK^-1m^-1，從而提高了QLED像素區(qū)域的散熱效率，可以降低像素區(qū)域的工作溫度，減緩發(fā)光器件發(fā)光效率的衰減，進而有利于提高QLED器件的壽命，特別是發(fā)光像素區(qū)域的壽命。

上述步驟S02中，需要對沉積在所述第一電極表面的bank材料層依次進行光刻、拋光、表面處理，以形成隔離bank，用于在噴墨打印時阻隔墨水?dāng)U散，定義溶液揮發(fā)后形成像素的形狀，即像素區(qū)域。所述光刻、拋光處理可以采用本領(lǐng)域的常規(guī)方法實現(xiàn)。作為優(yōu)選實施例，所述表面處理包括等離子體處理、化學(xué)處理，從而獲得更有利于阻隔墨水?dāng)U散的像素區(qū)域。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解，所述表面處理的方法不限于此。

上述步驟S03中，在所述像素區(qū)域內(nèi)沉積光學(xué)層，所述光學(xué)層的結(jié)構(gòu)組成如上所述，為了節(jié)約篇幅，此處不再贅述。在所述隔離bank和所述光學(xué)層表面覆蓋第二電極的方式，可采用本領(lǐng)域常規(guī)方法實現(xiàn)。同樣的，根據(jù)出射光出射方向的不同，當(dāng)所述QLED器件為頂發(fā)射器件時，所述第二電極采用在可見光內(nèi)具有較好透光性的電極材料，同時，所述第一電極應(yīng)為透光性較弱的電極材料；當(dāng)所述QLED器件為底發(fā)射器件時，所述第二電極采用透光性較弱的電極材料，同時，所述第一電極應(yīng)為在可見光內(nèi)具有較好透光性的電極材料。在上述前提下，所述第二電極可以采用本領(lǐng)域常規(guī)的電極材料。

本發(fā)明實施例提供的QLED器件的制備方法，只需在現(xiàn)有的工藝基礎(chǔ)上，在所述第一電極上沉積含有高導(dǎo)熱材料的bank材料層，進一步依次進行光刻、拋光、表面處理，即可得到散熱效率高、工作壽命長的QLED器件。本發(fā)明實施例提供的QLED的制備方法，方法簡單，可控性強。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。