[发明专利]QLED器件功能层的制备方法

说明书

本发明提供了一种QLED器件功能层的制备方法，包括以下步骤：提供预先图案化处理后的像素槽；提供设置有两个喷嘴的喷墨打印设备，分别用于盛装功能层墨水和溶剂蒸汽，先通过一个喷头在像素槽的基底层上喷滴功能层墨滴，然后通过另一个喷头在功能层墨滴表面喷溶剂蒸汽，经干燥成膜制备功能层，其中，功能层包括空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电子注入层，功能层墨水包括功能层材料和墨水溶剂，溶剂蒸汽的流量满足：局部偏压大于对应温度下的蒸气压；溶剂蒸汽使用的溶剂满足：溶剂的液相表面张力小于墨水溶剂的液相表面张力，溶剂蒸汽与墨水溶剂互溶，且能够溶解功能层材料。

技术领域

本发明属于量子点发光二极管技术领域，尤其涉及一种QLED器件功能层的制备方法。

背景技术

无机纳米晶的量子点发光材料不仅具有出射光颜色饱和、波长可调的优点，而且光致、电致发光量子产率高，适合制备高性能显示器件。此外，从制备工艺角度看，量子点发光材料可以在非真空条件下采用旋涂、印刷、打印设备等溶液加工方式制备成膜。所以，以量子点薄膜制备的量子点发光二极管(QLED)成为下一代显示技术的有力竞争者。

通常的，QLED器件包括第一电极、空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电子注入层和第二电极。根据第一电极和第二电极的相对位置，即背电极和顶电极，QLED的结构可以分为传统的正型QLED器件和非传统的反型QLED器件两种。其中，空穴注入层、空穴传输层用于从外电路向发光层提供可迁移空穴，电子注入层、电子传输层用于提供可迁移电子。电子-空穴在量子点中形成激子，激子通过辐射复合输出光子，进而发光。

喷墨打印是大规模制备QLED矩阵的有效方法之一。含有可发光的半导体量子点材料的墨水以墨滴的形式被注入有预先图案设定的、被隔离材料限定的像素范围内。待溶剂挥发完全，即可形成量子点材料组成的发光层。由于墨滴接触基板形成墨点后，墨点边缘接触线位置的溶剂挥发快于墨滴中央位置的溶剂挥发，所以墨点中央的量子点胶体会被不断的带到边缘接触线位置并有相当一部分停留下来，造成材料在墨点边缘堆积，降低打印薄膜的厚度均匀性，这也称为咖啡环效应。目前，在温度一定的情况下，提高打印均匀性的方法通常包括以下两种，(1)对基板和隔离材料(bank)的表面进行处理，增加墨水在水平方向的浸润，降低其在与隔离材料接触面的浸润；(2)混合多种沸点不同的溶剂以调制挥发速率。这些方法虽然能够一定程度上提高打印均匀性，但是仍然不足以消除咖啡环现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种QLED器件功能层的制备方法，旨在解决现有喷墨打印制备QLED器件功能层的方法存在咖啡环现象、影响成膜均匀性的问题。

本发明是这样实现的，一种QLED器件功能层的制备方法，包括以下步骤：

提供预先图案化处理后的像素槽；

提供设置有两个喷嘴的喷墨打印设备，分别用于盛装功能层墨水和溶剂蒸汽，先通过一个喷头在所述像素槽的基底层上喷滴功能层墨滴，然后通过另一个喷头在所述功能层墨滴表面喷所述溶剂蒸汽，经干燥成膜制备功能层，

其中，所述功能层包括空穴注入层、空穴传输层、量子点发光层、电子传输层、电子注入层，所述功能层墨水包括功能层材料和用于溶解所述功能层材料的墨水溶剂，

所述溶剂蒸汽的流量满足：局部偏压大于对应温度下的蒸气压；所述溶剂蒸汽使用的溶剂满足：所述溶剂的液相表面张力小于所述墨水溶剂的液相表面张力，所述溶剂蒸汽与所述墨水溶剂互溶，且能够溶解所述功能层材料。

本发明提供的QLED器件功能层的制备方法，喷墨打印制备功能层时，通过在打印墨水的上方通入比墨水溶剂表面张力更低的溶剂蒸汽，利用墨滴边缘对所述溶剂蒸汽吸收更多的原理创造表面张力梯度(表面张力从墨滴边缘到中央逐渐增加)，从而加速所述功能层墨水中功能层材料从边缘向中央的回流(即Marangoni流)，进一步减弱消除咖啡环效应，提高成膜均匀性，进而提高打印QLED器件的性能稳定性。