[发明专利]金属氧化物改性QLED器件及其制备方法

说明书

本发明提供了一种金属氧化物改性QLED器件，包括依次层叠设置的衬底、底电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和顶电极，所述空穴注入层、电子传输层为IA族元素掺杂的金属氧化物，其中，所述空穴注入层中，所述IA族元素与所述金属氧化物中金属元素的原子摩尔比为(0.01‑0.15)：1；所述电子传输层中，所述IA族元素与所述金属氧化物中金属元素的原子摩尔比为(0.5‑0.8)：1，且沿着所述底电极往所述量子点发光层的方向，所述空穴注入层中所述IA族元素的掺杂比例逐渐降低。

技术领域

本发明属于平板显示技术领域，尤其涉及一种金属氧化物改性QLED器件及其制备方法。

背景技术

量子点(Quantum dot,QD)是一种准零维(Quasi-zero-dimensional)的纳米材料，由少数的原子所构成，其具有荧光效率高、发光光谱窄、发光波长可调、光谱纯度高等特殊优点，有潜力取代传统的有机发光体成为下一代发光器件的核心部分。基于量子点的发光二极管被称为量子点发光二极管(Quantum dot light-emitting diode,QLED)，其具有可调节的波长、高色纯的发光、窄的发光光谱、可溶液法制备以及可使用柔性衬底等优点，因而被广泛研究。然而，由于QLED自身的稳定性不够，限制了其大规模商用应用。为了改善QLED的稳定性，研究者尝试使用无机物来替代其中的有机层。通常，以氧化锌、氧化钛、氧化锡和氧化锆等氧化物作为无机电子注入层；以氧化钼、氧化钨、氧化钒、氧化铜、氧化镍氧化物等作为空穴注入层。上述氧化物在QLED器件中的大量应用取得了一定的成效，但是QLED器件的性能和稳定性仍需要进一步提高。

为了进一步提高QLED器件的性能，科研工作者尝试采用掺杂氧化物作为功能层材料，如Cs掺杂TiO₂、ZnO和Al掺杂ZnO、MoO₃等。这些氧化物通过掺杂以后能一定程度提高载流子的传输速率，但是不能满足电子和空穴的平衡注入，对显著提高QLED器件的效率和稳定性仍然不够。因此对无机材料进行改性以便能应用在QLED中，仍是目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种金属氧化物改性QLED器件及其制备方法，旨在解决现有QLED器件中载流子注入不平衡导致器件稳定性不够和效率不高的问题。

本发明是这样实现的，一种金属氧化物改性QLED器件，包括依次层叠设置的衬底、底电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层和顶电极，所述空穴注入层、电子传输层为IA族元素掺杂的金属氧化物，其中，所述空穴注入层中，所述IA族元素与所述金属氧化物中金属元素的原子摩尔比为(0.01-0.15)：1；所述电子传输层中，所述IA族元素与所述金属氧化物中金属元素的原子摩尔比为(0.5-0.8)：1，且沿着所述底电极往所述量子点发光层的方向，所述空穴注入层中所述IA族元素的掺杂比例逐渐降低。

以及，一种金属氧化物改性QLED器件的制备方法，包括以下步骤：

提供衬底，在所述衬底上沉积底电极；

采用真空沉积的方法，沉积IA族元素掺杂的金属氧化物，在所述顶电极上沉积空穴注入层，且使得所述空穴注入层中，所述IA族元素与所述金属氧化物中金属原子的摩尔比为(0.01-0.15)：1，且沿着所述底电极往量子点发光层的方向，所述空穴注入层中所述IA族元素的掺杂比例逐渐降低；

在所述空穴注入层上依次沉积空穴传输层、量子点发光层；

采用真空沉积的方法，沉积IA族元素掺杂的金属氧化物，在所述量子点发光层沉积电子传输层，且使得所述电子传输层中，所述IA族元素与所述金属氧化物中金属原子的摩尔比为(0.5-0.8)：1；

在所述电子传输层上沉积顶电极。