CN116981283A - 发光器件、发光器件的制备方法以及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种发光器件、发光器件的制备方法以及显示装置,所述发光器件包括阳极、与阳极相对设置的阴极、设置于阳极与阴极之间的发光层,以及设置于阴极与发光层之间的电子传输层,电子传输层的材料包括纳米金属氧化物和形核剂,提高了电子‑空穴传输匹配度,促进了发光器件的载流子注入平衡;所述制备方法是将纳米金属氧化物和形核剂以溶液的方式混合制备电子传输层,促进纳米金属氧化物非自发形核以达到细化晶粒的目的,从而增加了电子传输层的晶界数,并提升了电子传输层的晶粒度,有效增大了电子传输层的电阻,提高了电子迁移难度,促进电子‑空穴传输平衡,有利于提高发光器件的综合性能。
Description
技术领域
本申请涉及光电技术领域,具体涉及一种发光器件、发光器件的制备方法以及显示装置。
背景技术
发光器件包括但不限于有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)和量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes,QLED),发光器件为“三明治”结构,即包括阳极、阴极以及发光层,其中,阳极与阴极相对设置,发光层设置于阳极与阴极之间。发光器件的发光原理是:电子从器件的阴极注入至发光区,空穴从器件的阳极注入至发光区,电子和空穴在发光区复合形成激子,复合后的激子通过辐射跃迁的形式释放光子,从而发光。
以QLED为例,目前,QLED存在载流子注入不平衡的问题,即现有的QLED在运行时普遍存在电子注入大于空穴注入的问题,使得发光层出现电子积累的现象,从而增大非发光复合的几率(例如俄歇复合)而损失能量,导致QLED在运行过程中出现性能衰减的问题,例如:发光效率下降、使用寿命缩短等。
因此,如何改善发光器件的载流子注入不平衡问题,对发光器件的应用与发展具有重要意义。
发明内容
本申请提供了一种发光器件、发光器件的制备方法以及显示装置,以改善发光器件的发光效率和工作寿命。
本申请的技术方案如下:
第一方面,本申请提供了一种发光器件,所述发光器件包括:
阳极;
阴极,与所述阳极相对设置;
发光层,设置于所述阳极与所述阴极之间;以及
电子传输层,设置于所述阴极与所述发光层之间;
其中,所述电子传输层的材料包括第一化合物和第二化合物,所述第一化合物为纳米金属氧化物,所述第二化合物为形核剂。
进一步地,所述第一化合物选自ZnO、TiO2、SnO2、BaO、Ta2O3、ZrO2、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO、AlZnO、ZnOCl或ZnOF中的至少一种;所述第一化合物的平均粒径为2nm至15nm。
进一步地,所述形核剂选自有机形核剂和/或无机形核剂;
所述有机形核剂选自羧酸金属盐类化合物、山梨醇类化合物、聚合物形核剂或β晶型形核剂中的至少一种,其中,所述羧酸金属盐类化合物选自琥珀酸钠、戊二酸钠、己酸钠、4-甲基戊酸钠、己二酸、己二酸铝、特丁基苯甲酸铝、苯甲酸铝、苯甲酸钾、苯甲酸锂、肉桂酸钠或β-萘甲酸钠中的至少一种,所述山梨醇类化合物选自二苄叉山梨醇、二(对一甲基苄叉)山梨醇或二(对氯取代苄叉)山梨醇中的至少一种,所述聚合物形核剂选自聚乙烯基环己烷、聚乙烯戊烷或乙烯/丙烯酸酯共聚物中的至少一种,所述β晶型形核剂选自β型聚丙烯;
所述无机形核剂选自炭黑、氧化钙、云母、滑石粉或高岭土中的至少一种。
进一步地,在所述电子传输层中,所述第一化合物:所述第二化合物的摩尔比为1:(0.1~0.2)。
进一步地,所述发光层的材料为量子点,所述量子点选自单一组分量子点、核壳结构量子点、无机钙钛矿量子点或有机-无机杂化钙钛矿量子点的至少一种;
当所述量子点选自单一组分量子点或核壳结构量子点时,所述单一组分量子点的材料、所述核壳结构量子点的核的材料以及所述核壳结构量子点的壳的材料彼此独立地选自II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物或I-III-VI族化合物中的至少一种,其中,所述II-VI族化合物选自CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe或HgZnSTe中的至少一种,所述III-V族化合物选自GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs或InAlPSb中的至少一种,所述IV-VI族化合物选自SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe或SnPbSTe中的至少一种,所述I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2或AgInS2中的至少一种。
进一步地,所述发光器件还包括空穴功能层,所述空穴功能层设置于所述阳极与所述发光层之间;
所述空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层,当所述空穴功能层包括层叠设置的空穴传输层和空穴注入层时,所述空穴传输层靠近所述发光层,且所述空穴注入层靠近所述阳极;
所述空穴传输层的材料选自NiO、WO3、MoO3、CuO、聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、3-己基取代聚噻吩、聚(9-乙烯咔唑)、聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]、聚(N,N'-二(4-丁基苯基)-N,N'-二苯基-1,4-苯二胺-CO-9,9-二辛基芴)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺或N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺的至少一种;
所述空穴注入层的材料选自聚(3,4-乙烯二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸)、酞菁铜、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲、过渡金属氧化物或过渡金属硫系化合物中的至少一种,其中,所述过渡金属氧化物选自NiOx、MoOx、WOx或CrOx中的至少一种,所述过渡金属硫系化合物选自MoSx、MoSex、WSx、WSex或CuS中的至少一种。
第二方面,本申请提供了一种发光器件的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
提供叠层结构,在所述叠层结构的一侧施加包含第一化合物和第二化合物的混合液,干燥处理获得电子传输层;
其中,所述第一化合物为纳米金属氧化物,所述第二化合物为形核剂;
当所述发光器件为正置型结构时,所述叠层结构为包含阳极和发光层的基板,所述电子传输层形成于所述发光层远离所述阳极的一侧;
当所述发光器件为倒置型结构时,所述叠层结构为包含阴极的基板,所述电子传输层形成于所述阴极的一侧。
进一步地,所述第二化合物为固体,且在所述混合液中,所述第一化合物:所述第二化合物的质量比为1:(0.02~0.05)。
进一步地,所述第二化合物为液体,所述混合液的制备方法包括步骤:提供包含第一化合物的溶液,将所述第二化合物与所述包含第一化合物的溶液混合制得所述混合液;
其中,所述包含第一化合物的溶液中,所述第一化合物的浓度为30mg/mL至60mg/mL;
所述包含第一化合物的溶液:所述第二化合物的体积比为1:(0.01~0.0125)。
进一步地,所述在所述叠层结构的一侧施加包含第一化合物和第二化合物的混合液,包括步骤:提供包含第一化合物和第二化合物的混合液,将所述混合液置于交流电场处理预设时间。
进一步地,所述交流电场的强度为100v/m至500v/m,所述交流电场的频率为50Hz至100Hz,所述交流电场的有效电压值为100V至200V;所述预设时间为1min至5min。
第三方面,本申请提供了一种显示装置,所述显示装置包括如第一方面中任意一种所述的发光器件,或第二方面中任意一种所述的制备方法制得的发光器件。
本申请提供了一种发光器件、发光器件的制备方法以及显示装置,具有如下技术效果:
在本申请的发光器件中,电子传输层中添加有形核剂,能够促进纳米金属氧化物非自发形核以增加核的数量,达到细化纳米金属氧化物的晶粒的目的,增加了电子传输层的晶界数,且纳米金属氧化物的粒径不会发生明显变化,从而提升了电子传输层的晶粒度,使得晶界势垒随之增大,有效地提高了电子传输层的电阻,进而加大了电子迁移难度,降低了发光器件的电子迁移率,使得在相同的通电条件下,本申请实施例中发光器件的电子注入水平低于现有发光器件的电子注入水平,从而改善了现有发光器件存在的电子注入大于空穴注入的问题,提高了电子-空穴传输匹配度,有效促进了发光器件的载流子注入平衡,有利于提高发光器件的发光效率和工作寿命。
在本申请的发光器件的制备方法中,通过将纳米金属氧化物和形核剂以溶液的方式混合以制备电子传输层,增加了异质核心的数量,促进纳米金属氧化物非自发形核以达到细化晶粒的目的,增加了电子传输层的晶界数,从而提升了电子传输层的晶粒度,使得晶界势垒随之增大,从而有效增大了电子传输层的电阻,提高了电子迁移难度,降低了电子注入水平,促进电子-空穴传输平衡,进而提升了发光器件的发光效率以及工作寿命。
将本申请的发光器件应用于显示装置中,有利于提高显示装置的显示效果和延长显示装置的使用寿命。
附图说明
下面结合附图,通过对本申请的具体实施方式详细描述,将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请实施例中提供的第一种发光器件的结构示意图。
图2为本申请实施例中提供的第二种发光器件的结构示意图。
图3为本申请实施例中提供的电子传输层在不同处理方式下的晶粒度示意图。
图4为本申请实施例中提供的第三种发光器件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另行定义,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用,但不能限制本申请的内容。
需说明的是,以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。另外,在本申请的描述中,术语“包括”是指“包括但不限于”。本申请的各个实施例可以以一个范围的型式存在;应当理解,以一范围型式的描述仅仅是因为方便及简洁,不应理解为对本发明范围的硬性限制;因此,应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如,应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围,例如从1到3,从1到4,从1到5,从2到4,从2到6,从3到6等,以及所数范围内的单一数字,例如1、2、3、4、5及6,此不管范围为何皆适用。另外,每当在本文中指出数值范围,是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
本申请实施例提供了一种发光器件,如图1所示,如图1所示,发光器件1包括阳极11、阴极12、发光层13以及电子传输层14,其中,阳极11与阴极12相对设置,发光层13设置于阳极11与阴极12之间,电子传输层14设置于阴极12与发光层13之间。
其中,电子传输层14的材料包括第一化合物和第二化合物,第一化合物为纳米金属氧化物,第二化合物为形核剂。
如本申请所用,“形核剂”又称成核剂,是指一类能够改变纳米金属氧化物部分结晶行为的化合物,作用原理为:提供纳米金属氧化物成核所需的晶核,使得纳米金属氧化物由均相成核转变为异相成核以增加核的数量,从而加速了结晶速度,使晶粒结构细化,且纳米金属氧化物的粒径不会发生明显变化。在电子传输层中添加形核剂,能够促进纳米金属氧化物非自发形核以细化纳米金属氧化物的晶粒,增加了电子传输层的晶界数,从而提升了电子传输层的晶粒度,使得晶界势垒随之增大,有效地提高了电子传输层的电阻,进而加大了电子迁移难度,降低了发光器件的电子迁移率。因此,在相同的通电条件下,本申请实施例中发光器件的电子注入水平低于现有发光器件的电子注入水平,从而改善了现有发光器件存在的电子注入大于空穴注入的问题,提高了电子-空穴传输匹配度,有效促进了发光器件的载流子注入平衡,有利于提高发光器件的发光效率和工作寿命。
如本申请所用,“晶界”是指属于同一固相但位向不同的晶粒之间的界面。
如本申请所用,“晶粒度”是衡量纳米金属氧化物中晶粒的平均大小的尺度;晶界越多,晶粒度越大。
第一化合物可以是未掺杂的纳米金属氧化物,也可以是掺杂的纳米金属氧化物。在本申请的一些实施例中,第一化合物选自ZnO、TiO2、SnO2、BaO、Ta2O3、ZrO2、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO、AlZnO、ZnOCl或ZnOF中的至少一种。第一化合物的平均粒径例如可以是2nm至15nm。
第二化合物选自有机形核剂和/或无机形核剂,有机形核剂选自羧酸金属盐类化合物、山梨醇类化合物、聚合物形核剂或β晶型形核剂中的至少一种,其中,羧酸金属盐类化合物选自琥珀酸钠、戊二酸钠、己酸钠、4-甲基戊酸钠、己二酸、己二酸铝、特丁基苯甲酸铝、苯甲酸铝、苯甲酸钾、苯甲酸锂、肉桂酸钠或β-萘甲酸钠中的至少一种,山梨醇类化合物选自二苄叉山梨醇、二(对一甲基苄叉)山梨醇或二(对氯取代苄叉)山梨醇中的至少一种,聚合物形核剂选自聚乙烯基环己烷、聚乙烯戊烷或乙烯/丙烯酸酯共聚物中的至少一种,所述β晶型形核剂选自β型聚丙烯;无机形核剂选自炭黑、氧化钙、云母、滑石粉或高岭土中的至少一种。
在本申请的至少一个实施例中,第二化合物选自二苄叉山梨醇,具有廉价易得、环境危害小的优点,此外,由于二苄叉山梨醇为无色材料,所以二苄叉山梨醇不会影响电子传输层的透明度,从而不会对发光器件的发光效率造成负面影响。
为了进一步地提高发光器件的综合性能,在本申请的一些实施例中,电子传输层中第一化合物:第二化合物的摩尔比为1:(0.1~0.2),有利于进一步地促进纳米金属氧化物的非自发形核的同时,最大化地提高发光器件的电子注入水平与空穴注入水平之间的匹配度。
在本申请实施例的发光器件中,阳极11、阴极12和发光层13的材料可以是本领域常见的材料,例如:
阳极11和阴极12的材料彼此独立地选自金属、碳材料或金属氧化物中的至少一种,金属选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca或Mg中的至少一种;碳材料选自石墨、碳纳米管、石墨烯或碳纤维中的至少一种;金属氧化物可以是掺杂或非掺杂金属氧化物,例如选自氧化铟锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、氧化锡锑(ATO)、铝掺杂的氧化锌(AZO)、镓掺杂的氧化锌(GZO)、铟掺杂的氧化锌(IZO)或镁掺杂的氧化锌(MZO)中的至少一种。阳极11或阴极12也可以选自掺杂或非掺杂透明金属氧化物之间夹着金属的复合电极,复合电极包括但不限于是AZO/Ag/AZO、AZO/Al/AZO、ITO/Ag/ITO、ITO/Al/ITO、ZnO/Ag/ZnO、ZnO/Al/ZnO、TiO2/Ag/TiO2、TiO2/Al/TiO2、ZnS/Ag/ZnS、ZnS/Al/ZnS、TiO2/Ag/TiO2或TiO2/Al/TiO2中的至少一种。阳极11的厚度例如可以是40nm至160nm,阴极12的厚度例如可以是20nm至120nm。
发光层13的材料为量子点,发光层13的厚度例如可以是20nm至100nm。量子点包括但不限于是红色量子点、绿色量子点或蓝色量子点中的至少一种,并且量子点包括但不限于是单一组分量子点、核壳结构量子点、无机钙钛矿量子点或有机-无机杂化钙钛矿量子点的至少一种。量子点的粒径例如可以是5nm至10nm。
当量子点选自单一组分量子点或核壳结构量子点时,单一组分量子点的材料、所述核壳结构量子点的核的材料以及所述核壳结构量子点的壳的材料彼此独立地选自II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物或I-III-VI族化合物中的至少一种,其中,所述II-VI族化合物选自CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe或HgZnSTe中的至少一种,所述III-V族化合物选自GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs或InAlPSb中的至少一种,所述IV-VI族化合物选自SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe或SnPbSTe中的至少一种,所述I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2或AgInS2中的至少一种。
对于无机钙钛矿量子点,无机钙钛矿量子点的结构通式为AMX3,其中A为Cs+离子,M为二价金属阳离子,M包括但不限于是Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+或Eu2+,X为卤素阴离子,包括但不限于Cl-、Br-或I-。
对于有机-无机杂化钙钛矿量子点,有机-无机杂化钙钛矿量子点的结构通式为BMX3,其中B为有机胺阳离子,包括但不限于是CH3(CH2)n-2NH3+(n≥2)或NH3(CH2)nNH3 2+(n≥2),M为二价金属阳离子,M包括但不限于是Pb2+、Sn2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+、Cr2+、Mn2+、Co2+、Fe2+、Ge2+、Yb2+或Eu2+,X为卤素阴离子,包括但不限于Cl-、Br-或I-。
可以理解的是,当发光层的材料包括量子点时,发光层的材料还包括连接于量子点表面的配体,配体包括但不限于是胺类配体、羧酸类配体、硫醇类配体、(氧)膦配体、磷脂、软磷脂或聚乙烯基吡啶中的至少一种,胺类配体例如选自油胺、正丁胺、正辛胺、八胺或1,2-乙二胺中的至少一种,羧酸类配体例如选自油酸、乙酸、丁酸、戊酸、己酸、花生酸、十酸、十一烯酸、十四酸或硬脂酸中的至少一种,硫醇类配体例如选自乙硫醇、丙硫醇、巯基乙醇、苯硫醇、辛硫醇、八烷基硫醇、十二烷基硫醇或十八烷基硫醇中的至少一种,(氧)膦配体选自三辛基膦或三辛基氧膦中的至少一种。
为了获得更佳的光电性能和使用寿命,在本申请的一些实施例中,如图2所示,发光器件1还包括空穴功能层15,空穴功能层15设置于阳极11与发光层13之间。空穴功能层15包括空穴注入层和/或空穴传输层,当空穴功能层包括层叠设置的空穴传输层和空穴注入层时,空穴传输层靠近发光层,且空穴注入层靠近阳极。空穴功能层15的厚度例如可以是20nm至200nm。
空穴传输层的材料包括但不限于是聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)(简称为TFB,CAS号为220797-16-0)、3-己基取代聚噻吩(CAS号为104934-50-1)、聚(9-乙烯咔唑)(简称为PVK,CAS号为25067-59-8)、聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺](简称为Poly-TPD,CAS号为472960-35-3)、聚(N,N'-二(4-丁基苯基)-N,N'-二苯基-1,4-苯二胺-CO-9,9-二辛基芴)(简称为PFB,CAS号为223569-28-6)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(简称为TCTA,CAS号为139092-78-7)、4,4'-二(9-咔唑)联苯(简称为CBP,CAS号为58328-31-7)、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(简称TPD,CAS号为65181-78-4)或N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(简称NPB,CAS号为123847-85-8)中的至少一种;此外,空穴传输层的材料还可以选自具有空穴传输能力的无机材料,包括但不限于是NiO、WO3、MoO3或CuO中的至少一种。空穴传输层的厚度例如可以是20nm至100nm。
空穴注入层的材料包括但不限于是聚(3,4-乙烯二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸)(CAS号为155090-83-8)、酞菁铜(简称为CuPc,CAS号为147-14-8)、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌(简称为F4-TCNQ,CAS号为29261-33-4)、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(简称为HATCN,CAS号为105598-27-4)、过渡金属氧化物或过渡金属硫系化合物中的一种或多种,其中,过渡金属氧化物可以是NiOx、MoOx、WOx或CrOx中的至少一种,金属硫系化合物可以是MoSx、MoSex、WSx、WSex或CuS中的至少一种。空穴传输层的厚度例如可以是20nm至100nm。
需要说明的是,发光器件还可以包括其他层结构,例如发光器件还可以包括电子注入层,电子注入层设置于电子传输层与阴极之间,电子注入层的材料包括但不限于是碱金属卤化物、碱金属有机络合物或有机膦化合物中的至少一种,碱金属卤化物包括但不限于是LiF,碱金属有机络合物包括但不限于是8-羟基喹啉锂,有机膦化合物包括但不限于是有机氧化磷、有机硫代膦化合物或有机硒代膦化合物中的至少一种。
本申请实施例还提供了一种发光器件的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
提供叠层结构,在所述叠层结构的一侧施加包含第一化合物和第二化合物的混合液,干燥处理获得电子传输层;其中,第一化合物为纳米金属氧化物,第二化合物为形核剂;当发光器件为正置型结构时,叠层结构为包含阳极和发光层的基板,电子传输层形成于发光层远离阳极的一侧;当发光器件为倒置型结构时,叠层结构为包含阴极的基板,电子传输层形成于阴极的一侧。
需要说明的是,纳米金属氧化物和形核剂的选择种类参照前文描述,在此不再赘述;混合液的施加方式包括但不限于是旋涂、涂布、喷墨打印、刮涂、浸渍提拉、浸泡、喷涂、滚涂或浇铸中的至少一种。通过将纳米金属氧化物和形核剂以溶液的方式混合,以增加异质核心的数量,促进纳米金属氧化物非自发形核以达到细化晶粒的目的,增加了电子传输层的晶界数,从而提升了电子传输层的晶粒度,使得晶界势垒随之增大,从而有效增大了电子传输层的电阻,提高了电子迁移难度,降低了电子注入水平,促进电子-空穴传输平衡,进而提升了发光器件的发光效率以及工作寿命。
此外,如本申请所用,“干燥处理”包括所有能使湿膜获得更高能量而转变为干膜的工序,包括但不限于是热处理和静置自然晾干,其中,“热处理”可以是恒温式热处理,也可以是非恒温式热处理(例如温度呈梯度式变化),在本申请的至少一个实施例中,“干燥处理”是指在100℃至200℃下恒温热处理15min至30min。
在本申请的一些实施例中,第二化合物为固体,且在混合液中,第一化合物:第二化合物的质量比为1:(0.02~0.05),混合液中第二化合物的含量过高或过低均对发光器件的综合性能提升效果有限,若第二化合物的含量过低,则对纳米金属氧化物非自发形核的促进效果有限,从而电子传输层的电阻的提高程度有限;若第二化合物的含量过高,则对发光器件的电子注入水平与空穴注入水平之间匹配度的提升程度有限。需要说明的是,混合液的溶剂选自乙醇、乙二醇甲醚或冰醋酸中的至少一种。
在本申请的另一些实施例中,第二化合物为液体,混合液的制备方法包括步骤:提供包含第一化合物的溶液,将第二化合物与包含第一化合物的溶液混合制得混合液;其中,在包含第一化合物的溶液中,第一化合物的浓度为30mg/mL至60mg/mL,包含第一化合物的溶液:第二化合物的体积比为1:(0.01~0.0125),同前文描述,用于制备混合液的第二化合物添加量过多或过少均对发光器件的综合性能提升效果有限。需要说明的是,包含第一化合物的溶液中溶剂选自乙醇、乙二醇甲醚或冰醋酸中的至少一种。
为了进一步地促进发光器件的电子-空穴传输平衡,所述在所述叠层结构的一侧施加包含第一化合物和第二化合物的混合液,包括步骤:提供包含第一化合物和第二化合物的混合液,将混合液置于交流电场处理预设时间。如图3所示,A为未加入形核剂的电子传输层的晶粒度情况,B为加入形核剂的电子传输层的晶粒度情况,C为加入形核剂并经交流电场处理后的电子传输层的晶粒度情况,其中,裂纹表示晶界,裂纹越多,则晶界越多,对应地晶粒度越大,C的晶粒度最大,且A的晶粒度最小,说明:采用交流电场处理混合液能够进一步地促进晶粒细化,从而进一步地提高电子传输层的电阻,进而提高发光器件的电子注入水平与空穴注入水平的匹配度。
在本申请的一些实施例中,交流电场的强度为100v/m至500v/m,交流电场的频率为50Hz至100Hz,交流电场的有效电压值为100V至200V,预设时间为1min至5min。
本申请的一些实施例中,当发光器件为正置型结构时,所述制备方法还包括步骤:在电子传输层远离发光层的一侧制备形成阴极。
可以理解的是,当发光器件为正置型结构时,叠层结构例如可以是包含阳极、空穴功能层和发光层的基板,阳极与发光层相对设置,空穴功能层设置于阳极与发光层之间,电子传输层形成于发光层远离空穴功能层的一侧。
在本申请的一个实施例中,当发光器件为正置型结构时,所述制备方法包括如下步骤:
S1、提供衬底,在衬底的一侧制备形成阳极;
S2、在阳极远离衬底的一侧制备形成空穴功能层;
S3、在空穴功能层远离阳极的一侧制备形成发光层;
S4、在发光层远离空穴功能层的一侧施加包含第一化合物和第二化合物的混合液,干燥处理获得电子传输层;
S5、在电子传输层远离发光层的一侧制备形成阴极。
在本申请的另一个实施例中,当发光器件为正置型结构时,相较于前述具有正置型结构的发光器件的制备方法,区别之处仅在于:将步骤S4替换为“提供包含第一化合物和第二化合物的混合液,将所述混合液置于交流电场处理预设时间,获得反应液,然后在发光层远离空穴功能层的一侧施加所述反应液,干燥处理获得电子传输层”。
在本申请的另一些实施例中,当发光器件为倒置型结构时,所述制备方法还包括如下步骤:
在电子传输层远离阴极的一侧制备形成发光层;以及
在发光层远离电子传输层的一侧制备形成阳极。
进一步地,当发光器件为倒置型结构时,所述在发光层远离电子传输层的一侧制备形成阳极,包括如下步骤:
在发光层远离电子传输层的一侧制备形成空穴功能层;以及
在空穴功能层远离发光层的一侧制备形成阳极。
在本申请的一个实施例中,当发光器件为倒置型结构时,所述制备方法包括如下步骤:
S1’、提供衬底,在衬底的一侧制备形成阴极;
S2’、在阴极远离衬底的一侧施加包含第一化合物和第二化合物的混合液,干燥处理获得电子传输层;
S3’、在电子传输层远离阴极的一侧制备形成发光层;
S4’、在发光层远离电子传输层的一侧制备形成空穴功能层;
S5’、在空穴功能层远离发光层的一侧制备形成阳极。
在本申请的另一个实施例中,当发光器件为倒置型结构时,相较于前述具有倒置型结构的发光器件的制备方法,区别之处仅在于:将步骤S4替换为“提供包含第一化合物和第二化合物的混合液,将所述混合液置于交流电场处理预设时间,获得反应液,然后在阴极远离衬底的一侧施加所述反应液,干燥处理获得电子传输层”。
需要说明的是,除了电子传输层之外,发光器件中其他各个膜层的制备方法包括但不限于是溶液法和沉积法,溶液法包括但不限于是旋涂、涂布、喷墨打印、刮涂、浸渍提拉、浸泡、喷涂、滚涂或浇铸;沉积法包括化学法和物理法,化学法包括但不限于是化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法或共沉淀法,物理法包括但不限于是热蒸发镀膜法、电子束蒸发镀膜法、磁控溅射法、多弧离子镀膜法、物理气相沉积法、原子层沉积法或脉冲激光沉积法。当采用溶液法制备膜层时,需增设干燥处理工序,以使湿膜转变为干膜。
可以理解的是,发光器件的制备方法还可以包括其他步骤,例如:在制备完成发光器件的各个层之后,需对发光器件进行封装处理。
本申请实施例还提供了一种显示装置,所述显示装置包括本申请实施例中任意一种所述的发光器件或任意一种所述发光器件的制备方法制得的发光器件。所述显示装置可以是任何具有显示功能的电子产品,包括但不限于是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机、数码摄像机、智能可穿戴设备、智能称重电子秤、车载显示器、电视机或电子书阅读器,其中,智能可穿戴设备例如可以是智能手环、智能手表、虚拟现实(Virtual Reality,VR)头盔等。
下面通过具体实施例、对比例和实验例对本申请的技术方案及技术效果进行详细说明,以下实施例仅仅是本申请的部分实施例,并非对本申请作出具体限定。
实施例1
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,所述发光器件为正置型结构的量子点发光二极管,如图4所示,在由下至上的方向上,发光器件1包括依次设置的衬底10、阳极11、空穴注入层151、空穴传输层152、发光层13、电子传输层14以及阴极12。
发光器件1中各个层的材料与厚度如下:
衬底10的材料为玻璃,衬底10的厚度为1mm;
阳极11的材料为ITO,阳极11的厚度为25nm;
阴极12的材料为Ag,阴极12的厚度为35nm;
发光层13的材料为ZnCdS/ZnS量子点(表面连接有辛硫醇配体),发光层13的厚度为60nm;
电子传输层14的材料由第一化合物和第二化合物组成,第一化合物为纳米ZnO(粒径为12nm);第二化合物为二苄叉山梨醇,第一化合物:第二化合物的摩尔比为1:0.15,电子传输层14的厚度为60nm;
空穴注入层151的材料为PEDOT:PSS,厚度为50nm;
空穴传输层152的材料为TFB,厚度为50nm。
本实施例中发光器件的制备方法包括如下步骤:
S1.1、提供衬底,在衬底的一侧溅射ITO以获得ITO层,用棉签蘸取少量肥皂水擦拭ITO层表面以去除表面肉眼可见的杂质,然后将包括ITO的衬底依次采用去离子水超声清洗15min、丙酮超声清洗15min、乙醇超声清洗15min以及异丙醇超声清洗15min,烘干后采用紫外-臭氧表面处理15min,获得包括阳极的衬底;
S1.2、在常温常压的大气环境下,在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂PEDOT:PSS水溶液,然后置于150℃下恒温热处理20min,获得空穴注入层;
S1.3、在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.2的空穴注入层远离阳极的一侧旋涂TFB-氯苯溶液,然后置于150℃下恒温热处理20min,获得空穴传输层;
S1.4、在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.3的空穴传输层远离空穴注入层的一侧旋涂浓度为20mg/mL的ZnCdS/ZnS量子点-正辛烷溶液,然后置于100℃下恒温热处理10min,获得发光层;
S1.5、提供浓度为45mg/mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液,将1mL的二苄叉山梨醇溶于99mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液以制得混合液,在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂所述混合液,然后置于150℃下恒温热处理20min,获得电子传输层;
S1.6、在气压为4×10-6mbar的真空环境下,在步骤S1.5的电子传输层远离发光层的一侧蒸镀Ag,获得阴极,然后采用紫外固化胶封装,获得发光器件。
实施例2
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例1的发光器件,本实施例的发光器件的区别之处仅在于:第一化合物:第二化合物的摩尔比为1:0.1。
相较于实施例1中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.5替换为“提供浓度为60mg/mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液,将1mL的二苄叉山梨醇溶于99mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液以制得混合液,在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂所述混合液,然后置于150℃下恒温热处理20min,获得电子传输层”。
实施例3
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例1的发光器件,本实施例的发光器件的区别之处仅在于:第一化合物:第二化合物的摩尔比为1:0.2。
相较于实施例1中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.5替换为“提供浓度为30mg/mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液,将1mL的二苄叉山梨醇溶于99mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液以制得混合液,在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂所述混合液,然后置于150℃下恒温热处理20min,获得电子传输层”。
实施例4
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例1的发光器件,本实施例的发光器件的区别之处仅在于:第一化合物:第二化合物的摩尔比为1:0.3。
相较于实施例1中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.5替换为“提供浓度为15mg/mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液,将1mL的二苄叉山梨醇溶于99mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液以制得混合液,在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂所述混合液,然后置于150℃下恒温热处理20min,获得电子传输层”。
实施例5
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例1的发光器件,本实施例的发光器件的区别之处仅在于:第一化合物:第二化合物的摩尔比为1:0.05。
相较于实施例1中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.5替换为“提供浓度为120mg/mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液,将1mL的二苄叉山梨醇溶于99mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液以制得混合液,在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂所述混合液,然后置于150℃下恒温热处理20min,获得电子传输层”。
实施例6
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及其制得的发光器件,相较于实施例1中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.5替换为“提供浓度为45mg/mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液,将1mL的二苄叉山梨醇溶于99mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液以制得混合液,将所述混合液置于频率为50Hz、电压为负200V至正200V的矩形交流电场下反应1min,获得反应液;然后,在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂所述反应液,然后置于150℃下恒温热处理20min,获得电子传输层”。
实施例7
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及其制得的发光器件,相较于实施例6中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将混合液置于交流电场下的反应时间由“1min”替换为“2min”。
实施例8
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及其制得的发光器件,相较于实施例6中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将混合液置于交流电场下的反应时间由“1min”替换为“3min”。
实施例9
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及其制得的发光器件,相较于实施例6中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将混合液置于交流电场下的反应时间由“1min”替换为“4min”。
实施例10
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及其制得的发光器件,相较于实施例6中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将混合液置于交流电场下的反应时间由“1min”替换为“5min”。
实施例11
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及其制得的发光器件,相较于实施例6中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将混合液置于交流电场下的反应时间由“1min”替换为“6min”。
实施例12
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及其制得的发光器件,相较于实施例6中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将混合液置于交流电场下的反应时间由“1min”替换为“7min”。
实施例13
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及其制得的发光器件,相较于实施例6中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将混合液置于交流电场下的反应时间由“1min”替换为“8min”。
实施例14
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及其制得的发光器件,相较于实施例1中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.5替换为“提供浓度为45mg/mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液,将315mg的琥珀酸钠溶于100mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液以制得混合液,然后在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂所述混合液,然后置于150℃下恒温热处理20min,获得电子传输层”。
实施例15
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及其制得的发光器件,相较于实施例1中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.5替换为“提供浓度为45mg/mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液,将315mg的琥珀酸钠溶于100mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液以制得混合液,将所述混合液置于频率为50Hz、电压为负200V至正200V的矩形交流电场下反应5min,获得反应液;然后,在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂所述反应液,然后置于150℃下恒温热处理20min,获得电子传输层”。
实施例16
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及其制得的发光器件,相较于实施例1中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.5替换为“提供浓度为45mg/mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液,将1mL的β型聚丙烯溶于99mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液以制得混合液,然后在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂所述混合液,然后置于150℃下恒温热处理20min,获得电子传输层”。
实施例17
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及其制得的发光器件,相较于实施例1中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.5替换为“提供浓度为45mg/mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液,将1mL的β型聚丙烯溶于99mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液以制得混合液,将所述混合液置于频率为50Hz、电压为负200V至正200V的矩形交流电场下反应5min,获得反应液;然后,在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂所述反应液,然后置于150℃下恒温热处理20min,获得电子传输层”。
实施例18
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及其制得的发光器件,相较于实施例1中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.5替换为“提供浓度为45mg/mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液,将1575mg的云母溶于100mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液以制得混合液,然后在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂所述混合液,然后置于150℃下恒温热处理20min,获得电子传输层”。
实施例19
本实施例提供了一种发光器件的制备方法及其制得的发光器件,相较于实施例1中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.5替换为“提供浓度为45mg/mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液,将1575mg的云母溶于100mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液以制得混合液,将所述混合液置于频率为50Hz、电压为负200V至正200V的矩形交流电场下反应5min,获得反应液;然后,在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂所述反应液,然后置于150℃下恒温热处理20min,获得电子传输层”。
对比例
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例1的发光器件,本对比例的发光器件的区别之处仅在于:电子传输层的材料为粒径是12nm的纳米ZnO。
较于实施例1的制备方法,本实施例的制备方法区别之处仅在于:将步骤S1.5替换为“在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧旋涂浓度为45mg/mL的纳米ZnO(粒径为12nm)-乙醇溶液,然后置于150℃下恒温热处理20min,获得电子传输层”。
实验例
对实施例1至实施例19以及对比例的发光器件进行性能检测,采用弗士达FPD光学特性测量设备(由LabView控制QE-PRO光谱仪、Keithley 2400以及Keithley 6485搭建的效率测试***)检测获得各个发光器件的电压、电流、亮度、发光光谱等参数,然后计算获得外量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)、功率效率等关键参数,并采用寿命测试设备测试上述的各个发光器件的使用寿命。其中,外量子效率的测试方法为积分球测试法;寿命测试采用恒流法,在恒定电流(2mA电流)的驱动下,采用硅光***测试各个发光器件的亮度变化,记录亮度由100%衰减至95%所需的时间(T95,h),并计算获得各个发光器件在1000尼特(nit)的亮度下亮度由100%衰减至95%所需的时间(LT95@1000nit,h)。
各个发光器件的最大发光效率(CE@max,cd/A)、1000nit亮度下的发光效率(CE@1knit,cd/A)以及LT95@1000nit的性能检测数据详见下表1:
表1实施例1至实施例19以及对比例的发光器件的性能检测数据一览表
由表1可知,实施例1至实施例19中发光器件的综合性能均明显优越于对比例的发光器件,以实施例10为例,实施例10中发光器件的CE@max是对比例中CE@max的2.0倍,且实施例10中发光器件的CE@1knit是对比例中CE@1knit的2.4倍,且实施例10中发光器件的LT95@1000nit是对比例中LT95@1000nit的11.6倍,充分说明:采用包含形核剂和纳米金属氧化物的电子传输材料制备电子传输层,能够提高电子传输层的晶粒度,从而增大电子传输层的电阻,减少过量电子积累于发光层,提高电子注入水平与空穴注入水平之间的匹配度,促进发光器件的载流子平衡,进而提高发光器件的发光效率和工作寿命。
由实施例1至实施例5的性能检测数据可知,实施例1至实施例3中发光器件的综合性能均优于实施例4和实施例5的发光器件,因此,优选电子传输层中纳米金属氧化物:形核剂的摩尔比为1:(0.1~0.2),形核剂的含量过高或过低均对发光器件的综合性能提升效果有限,若形核剂的含量过低(例如实施例5),则对纳米金属氧化物非自发形核的促进效果有限,从而电子传输层的电阻的提高程度有限;若形核剂的含量过高(例如实施例4),则对发光器件的电子注入水平与空穴注入水平之间匹配度的提升程度有限。
由实施例1以及实施例6至实施例13、实施例14与实施例15、实施例16与实施例17,以及实施例18与实施例19的性能检测数据可知,实施例6至实施例13中发光器件的综合性能均优于实施例1的发光器件,且实施例10的发光器件的综合性能最佳,充分说明:相较于未经交流电场处理的混合液制得的电子传输层,经交流电场处理的混合液制得的电子传输层晶粒度更大,从而更有利于提高发光器件的综合性能,尤其有利于提升发光器件在低亮度(1000nit)下的发光效率和工作寿命;由实施例6至实施例13可知,在特定的交流电场条件下,交流电场处理时间优选为1min至5min,且5min效果更佳,交流电场处理时间较长或较短均对发光器件的综合性能提升效果有限,交流电场处理时间较短(例如实施例6),则对晶粒度的增大程度有限,从而对电子传输层的电阻提高程度有限;交流电场处理时间较长(例如实施例11至实施例13),则可能会因晶粒度过大而出现一定程度的位错,使得晶体缺陷增多。
由实施例10、实施例14至实施例19以及对比例的性能检测数据可知,无论加入何种形核剂,采用交流电场处理用于制备电子传输层的混合液都能达到优化晶粒度而提升发光器件的综合性能的目的,优选二苄叉山梨醇作为形核剂,原因在于:二苄叉山梨醇具有廉价易得、环境危害小的优点,并且因其为无色材料,所以不会影响电子传输层的透明度,从而不会对发光器件的发光效率造成负面影响。
以上对本申请实施例所提供的一种发光器件、发光器件的制备方法以及显示装置,进行了详细介绍。本文中使用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的脱离本申请各实施例的技术方案的范围。
Claims (12)
1.一种发光器件,其特征在于,所述发光器件包括:
阳极;
阴极,与所述阳极相对设置;
发光层,设置于所述阳极与所述阴极之间;以及
电子传输层,设置于所述阴极与所述发光层之间;
其中,所述电子传输层的材料包括第一化合物和第二化合物,所述第一化合物为纳米金属氧化物,所述第二化合物为形核剂。
2.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述第一化合物选自ZnO、TiO2、SnO2、BaO、Ta2O3、ZrO2、TiLiO、ZnGaO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO、AlZnO、ZnOCl或ZnOF中的至少一种;所述第一化合物的平均粒径为2nm至15nm。
3.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述形核剂选自有机形核剂和/或无机形核剂;
所述有机形核剂选自羧酸金属盐类化合物、山梨醇类化合物、聚合物形核剂或β晶型形核剂中的至少一种,其中,所述羧酸金属盐类化合物选自琥珀酸钠、戊二酸钠、己酸钠、4-甲基戊酸钠、己二酸、己二酸铝、特丁基苯甲酸铝、苯甲酸铝、苯甲酸钾、苯甲酸锂、肉桂酸钠或β-萘甲酸钠中的至少一种,所述山梨醇类化合物选自二苄叉山梨醇、二(对一甲基苄叉)山梨醇或二(对氯取代苄叉)山梨醇中的至少一种,所述聚合物形核剂选自聚乙烯基环己烷、聚乙烯戊烷或乙烯/丙烯酸酯共聚物中的至少一种,所述β晶型形核剂选自β型聚丙烯;
所述无机形核剂选自炭黑、氧化钙、云母、滑石粉或高岭土中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,在所述电子传输层中,所述第一化合物:所述第二化合物的摩尔比为1:(0.1~0.2)。
5.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述发光层的材料为量子点,所述量子点选自单一组分量子点、核壳结构量子点、无机钙钛矿量子点或有机-无机杂化钙钛矿量子点的至少一种;
当所述量子点选自单一组分量子点或核壳结构量子点时,所述单一组分量子点的材料、所述核壳结构量子点的核的材料以及所述核壳结构量子点的壳的材料彼此独立地选自II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物或I-III-VI族化合物中的至少一种,其中,所述II-VI族化合物选自CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe或HgZnSTe中的至少一种,所述III-V族化合物选自GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs或InAlPSb中的至少一种,所述IV-VI族化合物选自SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe或SnPbSTe中的至少一种,所述I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2或AgInS2中的至少一种。
6.根据权利要求1至5任一项中所述的发光器件,其特征在于,所述发光器件还包括空穴功能层,所述空穴功能层设置于所述阳极与所述发光层之间;
所述空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层,当所述空穴功能层包括层叠设置的空穴传输层和空穴注入层时,所述空穴传输层靠近所述发光层,且所述空穴注入层靠近所述阳极;
所述空穴传输层的材料选自NiO、WO3、MoO3、CuO、聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、3-己基取代聚噻吩、聚(9-乙烯咔唑)、聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]、聚(N,N'-二(4-丁基苯基)-N,N'-二苯基-1,4-苯二胺-CO-9,9-二辛基芴)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺或N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺的至少一种;
所述空穴注入层的材料选自聚(3,4-乙烯二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸)、酞菁铜、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲、过渡金属氧化物或过渡金属硫系化合物中的至少一种,其中,所述过渡金属氧化物选自NiOx、MoOx、WOx或CrOx中的至少一种,所述过渡金属硫系化合物选自MoSx、MoSex、WSx、WSex或CuS中的至少一种。
7.一种发光器件的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
提供叠层结构,在所述叠层结构的一侧施加包含第一化合物和第二化合物的混合液,干燥处理获得电子传输层;
其中,所述第一化合物为纳米金属氧化物,所述第二化合物为形核剂;
当所述发光器件为正置型结构时,所述叠层结构为包含阳极和发光层的基板,所述电子传输层形成于所述发光层远离所述阳极的一侧;
当所述发光器件为倒置型结构时,所述叠层结构为包含阴极的基板,所述电子传输层形成于所述阴极的一侧。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述第二化合物为固体,且在所述混合液中,所述第一化合物:所述第二化合物的质量比为1:(0.02~0.05)。
9.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述第二化合物为液体,所述混合液的制备方法包括步骤:提供包含第一化合物的溶液,将所述第二化合物与所述包含第一化合物的溶液混合制得所述混合液;
其中,所述包含第一化合物的溶液中,所述第一化合物的浓度为30mg/mL至60mg/mL;
所述包含第一化合物的溶液:所述第二化合物的体积比为1:(0.01~0.0125)。
10.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述在所述叠层结构的一侧施加包含第一化合物和第二化合物的混合液,包括步骤:提供包含第一化合物和第二化合物的混合液,将所述混合液置于交流电场处理预设时间。
11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述交流电场的强度为100v/m至500v/m,所述交流电场的频率为50Hz至100Hz,所述交流电场的有效电压值为100V至200V;所述预设时间为1min至5min。
12.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括如权利要求1至6任一项中所述的发光器件,或如权利要求7至11任一项中所述的制备方法制得的发光器件。
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