CN109545990B - 电致发光器件及其制备方法和应用 - Google Patents

电致发光器件及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电致发光器件及其制备方法和应用。本发明电致发光器件包括阳电极和阴电极以及层叠结合在所述阳电极与阴电极之间的发光单元层，所述发光单元层包括发光层和空穴注入层，所述空穴注入层设置在所述发光层与所述阳电极之间，且其层叠结合在所述阳电极表面，所述空穴注入层包括二维半导体氧化物层，所述阳电极的材料为二维半导体电极材料。本发明电致发光器件所含的阳电极与二维半导体氧化物层形成异质结构，从而赋予电致发光器件所含阳电极与空穴注入层之间接触电阻和势垒低，提高了空穴的注入效率和空穴传输速率，而且结构和光电性能稳定。其制备方法保证了制备的电致发光器件的性能稳定，制备成本低。

Description

电致发光器件及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于电致发光器件技术领域，具体涉及一种电致发光器件及其制备方法和应用。
背景技术
电致发光器件作为一种新型的显示技术，具有自发光、宽视角、低能耗、效率高、薄、色彩丰富、响应速度快、适用温度范围广、低驱动电压、可制作柔性可弯曲与透明的显示面板以及环境友好等独特优点，因此，电致发光器件技术可以应用在平板显示器和新一代照明上，也可以作为LCD的背光源。
电致发光器件为在两个金属电极之间设置包括发光材料而制备的器件，一个经典的三层电致发光器件包含空穴传输层，发光层和电子传输层。由阳极产生的空穴经空穴传输层跟由阴极产生的电子经电子传输层结合在发光层形成激子，而后发光。
电致发光器件根据发光层材料的不同，可以分为量子点电致发光器件(QLED)和有机电致发光器件(OLED)。由于电致发光器件具有上述的有点和具有窄的FWHM(半高峰宽)、颜色可调和可溶液法制备等优异的特点，使其成为了下一代显示科技的候选。因此不同的研究者从不同的角度来来研究电致发光器件，其中包括发光材料(如QDs)、HTL、ETL和电极的研究；还有对器件的结构、性能和稳定性的研究，而在这些研究中最受商业关注的一点就是器件的稳定性。目前电致发光器件中，由于PEDOT:PSS空穴注入层的酸性和易吸水性对ITO和器件都造成了不同程度的损害和衰减，因此器件的稳定性还有待提高。
在目前替代PEODT：PSS中的报道中，使用最多的就是金属氧化物，比如氧化钼、氧化镍或者氧化铜等。如目前一些对太阳能电池的大量报道中，硫族金属化合物化物也被用来替代PEDOT:PSS，例如硫化钼和硫化铜。硫化物因其具有较高的载流子迁移率200-500cm2·V-1·s-1的特点被广泛应用于光催化、晶体管和太阳能电池中。但是在这些器件中金属和半导体的接触不能形成良好的欧姆接触对电荷的注入具有很大的影响，其中如金属和硫化物的接触就不利于形成理想的欧姆接触，进而阻碍了电荷的注入；这主要是因为在硫化物中费米能级很容易钉扎在硫化物的导带边缘，进而使金属和硫化物之间产生较高肖特基势垒。所以同样将金属硫化物应用到QLED器件中亦存在这个问题，不利于电荷的注入，进而阻碍了获得高效率的电致发光器件。因此为了解决此问题，我们需要降低金属和硫化物直接的势垒。为了解决这个问题，有研究者针对硫化钼选用特殊的电极材料比如金属Sc电极，但是这只能一一对应，不能对所有的金属硫化物都适应。所以如何提高电致发光器件降低金属硫化物和金属电极之间势垒，也即是提高空穴注入层的空穴注入能力仍是需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的所述不足，提供一种电致发光器件及其制备方法，以解决现有电致发光器件稳定性不理想或空穴注入材料与电极材料之间的势垒过高导致空穴注入能力不高的技术问题。
为了实现所述发明目的，本发明一方面，提供了一种电致发光器件。所述电致发光器件包括阳电极和阴电极以及层叠结合在所述阳电极与阴电极之间的发光单元层，所述发光单元层包括发光层，所述发光单元层还包括空穴注入层，所述空穴注入层设置在所述发光层与所述阳电极之间，且其层叠结合在所述阳电极表面，所述空穴注入层包括二维半导体氧化物层，所述阳电极的材料为二维半导体电极材料。
本发明又一方面，提供了一种电致发光器件的制备方法。所述电致发光器件的制备方法包括如下步骤：
在阳电极表面形成二维半导体氧化物层的步骤；或
在发光层表面或空穴传输层表面形成所述二维半导体氧化物层，然后在所述二维半导体氧化物层表面形成阳电极；
其中，所述阳电极材料为二维半导体电极材料。
本发明的再一方面，还提供了本发明电致发光器件的应用方法。所述电致发光器件在显示装置、照明装置中的应用。
与现有技术相比，本发明电致发光器件采用包括二维半导体氧化物层的层结构作为空穴注入层，并同时采用二维半导体电极材料作为阳电极，使得阳电极与二维半导体氧化物层一起构成异质结构，因此，赋予本发明电致发光器件具有以下优点：
1.由于异质结构，有效减少了费米能级钉扎效应在空穴注入材料中的几率，进而有效降低了阳电极和空穴注入层之间的势垒，从而有效降低了空穴的注入势垒，提高了空穴注入效率；
2.异质结构有效降低了阳电极和空穴注入层之间的接触电阻，使得两者之间的接触更接近于理想的欧姆接触，促进了空穴的注入；
3.降低了空穴注入层与发光层之间、空穴传输功能层结构之间的势垒，不仅提高了空穴从空穴注入层向发光层的传输，而且提高了迁移速率；
4.空穴注入层所含的二维半导体氧化物层材料性能稳定，因此，有效提高了本发明电致发光器件的结构和光电性能稳定，使用寿命长，有效避免了现有PEDOT:PSS空穴材料弊端。
本发明电致发光器件制备方法直接在二维半导体电极材料形成的阳电极表面上形成二维半导体氧化物层，从而使得二维半导体氧化物层与阳电极形成异质结构，从而赋予电致发光器件所含阳电极与空穴注入层之间接触电阻和势垒低，提高了空穴的注入效率和空穴传输速率。另外，本发明制备方法工艺步骤简单，而且条件易控，制备效率高，保证了制备的电致发光器件的性能稳定，降低了制备成本。
正是由于本发明电致发光器件具有如上述的阳电极与空穴注入层之间接触电阻和势垒低，空穴的注入效率和传输速率高，因此，提高了其应用性，并提高了相应产品的光电性能和使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例正置电致发光器件结构示意图；
图2是图1所示正置电致发光器件的一种结构示意图；
图3是图1所示正置电致发光器件的另一种结构示意图；
图4是本发明实施例倒置电致发光器件结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一方面，本发明实施例提供一种空穴注入效率和传输速率高，且结构和光电性能稳定的电致发光器件。所述电致发光器件包括依次层叠结合的阳电极1、发光单元层2和阴电极3，如图1-4所示。
在本发明实施例中，所述阳电极1的材料为二维半导体电极材料。如在一实施例中，所述二维半导体电极材料为石墨烯、黑磷和NbSe2中的至少任一种。该些均为二维晶体结构，电阻低。在另一实施例中，所述电致发光器件正置结构时，如图1-3所示，也即是所述阳电极1作为底电极时，控制所述阳电极1的厚度为20-200nm。该厚度范围的阳电极1不仅具有良好的出光效果，而且内阻小。当然，所述电致发光器件倒置结构时，也即是所述阳电极1作为顶电极时，如图4所示，所述阳电极1的厚度也可以适度的增大，如大于200nm。
另外，所述电致发光器件正置结构时，所述阳电极1是层叠结合在衬底01上，如图1-3所示。所述电致发光器件倒置结构时，所述阳电极1为顶电极，所述阴电极3作为底电极是层叠结合在衬底01上，如图4所示。
一实施例中，所述发光单元层2包括空穴功能层21、发光层22和电子功能层23等结构，如图1所示。
其中，所述空穴功能层21包括空穴注入层211，还可以进一步的包括空穴传输层212，如图2-4所示。其中，空穴注入层211与上述阳电极1表面层叠结合。通过增设空穴功能层21，能够有效提高阳电极1端的空穴的注入和传输至发光层22中，提高其与电子复合形成激子量，从而提高发光层22的发光效率。
一实施例中，所述空穴注入层211包括二维半导体氧化物层2112，且所述二维半导体氧化物层2112是直接与所述阳电极1的表面，如图2-4所示。这样，该二维半导体氧化物层2112与上文所述的二维半导体电极材料形成的阳电极1一起构成异质结构，一方面有效减少了费米能级钉扎效应在空穴注入层211的材料中的几率，进而有效降低了阳电极1和空穴注入层211之间的势垒，从而有效降低了空穴的注入势垒，提高了空穴注入效率；另一方面，有效降低了阳电极1和空穴注入层211之间的接触电阻，使得两者之间的接触更接近于理想的欧姆接触，促进了空穴的注入；第三方面，有效降低了空穴注入层211与发光层22之间空穴传输功能层结构之间的势垒，不仅提高了空穴从空穴注入层211向发光层22的传输，而且提高了迁移速率；第四方面，所述二维半导体氧化物层2112的材料性能稳定，有效提高了本发明实施例电致发光器件的结构和光电性能稳定，使用寿命长，有效避免了现有PEDOT:PSS空穴材料弊端。
基于所述二维半导体氧化物层的上述作用，一实施例中，所述二维半导体氧化物层2112的材料为α-MoO3、α-WO3和α-V2O5中的至少一种。该些二维半导体氧化物均为二维层状的晶型结构，并且层与层之间也是通过范德华力结合，由于该些二维半导体氧化物的结构特点，其具有较高的公函数，与上述阳电极1的二维半导体电极材料一起构成良好的异质结构，从而提高异质结构的上述作用，与降低了阳电极1之间的势垒，进一步降低空穴的注入势垒，提高了空穴注入效率和传输效率。在此基础上，另一实施例中，所述二维半导体氧化物层2112的厚度为5nm-25nm。
在进一步实施例中，在上述的所述空穴注入层211包括二维半导体氧化物层2112的基础上，所述空穴注入层211还包括二维金属硫族化物层2111，如图3所示。所述二维金属硫族化物层2111与所述二维半导体氧化物层2112层叠结合，且所述二维金属硫族化物层2111与阳电极1表面层叠结合。这样，所述二维金属硫族化物层2111和二维半导体氧化物层2112一起与上文所述的二维半导体电极材料形成的阳电极1构成异质结构，从而发挥该异质结构的上文所述的作用，如提高对空穴注入的效率和传输速率，同时降低阳电极1与空穴注入层211之间的接触电阻和提高空穴注入层211的稳定性。具体地，所述二维金属硫族化物层2111所含的二维金属硫族化物功函数的基本在4.8-4.9eV，而空穴传输层的HOMO能级基本都是在5.2-5.4eV之间，所以这两层之间仍是具有能级势垒存在，而由于所述二维半导体氧化物层2112的存在，所述二维半导体氧化物具有较高的功函数，与所述二维金属硫族化物层2111的二维金属硫族化物具有较大的能级差，会导致二维金属硫族化物的能级弯曲，提高二维金属硫族化物的功函数。因此，通过所述二维金属硫族化物层2111和二维半导体氧化物层2112之间的协同作用，并与上文所述的阳电极1作用，在保持高空穴迁移率的同时，又可以提高二维金属硫族化物的功函数或者说是降低二维金属硫族化物层2111于空穴传输212能之间的势垒，进而提高所述电致发光器件的发光效率。
基于所述二维半导体氧化物层的上述作用，一实施例中，所述二维金属硫族化物层2111的材料为MNx，其中，x的取值范围满足：1<x<3，所述M为Mo、W、V、Nb和Ta中的任一元素，所述N为S或Se。该些二维金属硫族化物与所述二维半导体氧化物一样均为二维层状的晶型结构，并且层与层之间也是通过范德华力结合，提高其形成的二维金属硫族化物层2111与所述二维半导体氧化物层2112之间的协同作用，降低阳电极1与空穴注入层211和空穴注入层211与空穴传输层212之间的势垒，提高空穴的注入效率和传输效率，进而提高所述电致发光器件的发光效率。在此基础上，另一实施例中，所述二维金属硫族化物层2111的厚度为10-45nm，还可以为15-45nm。
当所述空穴注入层211同时含有二维金属硫族化物层2111与所述二维半导体氧化物层2112时，一实施例中，在所述二维金属硫族化物层2111的厚度为10-45nm时，所述二维半导体氧化物层2112的厚度为0.2-1nm。
当所述空穴功能层21包括空穴传输层212时，一实施例中，所述空穴传输层212的材料可以时NiO、CuO、CuS、VOx、WOx、MoOx中的至少一种；或者为TFB、PVK、Poly-TPD、TCTA、CBP中的至少一种，优选的TFB。另一实施例中，所述空穴传输层212厚度可以为0-150nm。
所述发光层22的材料可以是电致发光器件常用的发光材料，如可以是量子点材料，也可以是有机发光材料。其中，量子点材料可以是常见的红、绿、蓝和黄光量子以及红外和紫外光量子点中的至少一种。有机发光材料也可以是常见的红、绿、蓝和黄光有机发光材料以及红外和紫外有机发光材料中的至少一种。当发光层22的材料为量子点发光材料时，上文所述的电致发光器件为量子电致发光器件(QLED)；当发光层22的材料为有机发光材料时，上文所述的电致发光器件为有机电致发光器件(OLED)。另外，发光层22的厚度也可以是常规的厚度，具体的如20nm。
所述电子功能层23可以包括电子传输层231、电子注入层232中的一层或彼此层叠结合的两层。当电子功能层23为电子传输层231或电子注入层232时，其是层叠结合在发光层22和阴电极3之间；当电子功能层23为电子传输层231和电子注入层232的复合层时，由发光层22至阴电极3方向，电子传输层231和电子注入层232依次层叠，也即是电子传输层231与发光层22层叠结合，电子注入层232与阴电极3层叠结合。通过增设电子功能层23，能够有效提高阴电极3端的电子的注入和传输至发光层22中，提高其与空穴复合形成激子量，从而提高发光层22的发光效率。在具体实施例中，电子传输层231的材料可以是常见的氧电子传输性能的n型ZnO、TiO2等，亦可以是低功函数的Ca、Ba等金属，还可以是ZrO2、CsF、LiF、CsCO3和Alq3等化合物材料或者为其它高性能的电子传输材料。优选的该层为ZnO。电子传输层231的厚度也可以是常规的厚度，具体的如30nm。所述电子注入层232的厚度和材料可以是本领域中常规的材料。另外，由于常规的QLED和OLED所含的电子传输层231所选的材料如ZnO与电极的能级匹配比较好，通常情况可以不需要电子注入层232。
因此，通过对上述发光单元层2所含的各功能层结构以及各功能层厚度及材料种类的控制和优化，能够有效提高发光单元层2的发光效率。另外，由发光层22的材料类型，使得所述电致发光器件可以为电致发光器件(QLED)或有机电致发光器件(OLED)。
所述阴电极3可以是常规的电致发光器件的阴电极，如上文在阐述阳极1时所述的，当所述电致发光器件正置结构时，所述阴电极3是作为顶电极，如图1-3所示。所述电致发光器件倒置结构时，所述阴电极3是作为底电极，层叠结合在衬底01上，如图4所示。在一实施例中，所述阴电极3的材料可以为Ag、Al、Cu、Au以及合金，优选的Al。所述阴电极3的厚度也可以是常规的厚度，具体的如作为顶电极时，其厚度为但不仅仅100nm。作为底电极时，其厚度可以小于100nm。
另外，上述各实施例中的电致发光器件还包括封装层。
由上文所述，上文各实施例中的电致发光器件通过阳电极1与发光单元层2所含的空穴注入层211形成异质结构，从而赋予所述电致发光器件的提高对空穴注入的效率和传输速率，同时降低阳电极1与空穴注入层211之间的接触电阻和提高空穴注入层211的稳定性。
又一方面，在上述电致发光器件的基础上，本发明实施例提供了上述电致发光器件的一种制备方法。结合图1-3，所述正置电致发光器件的制备方法包括如下步骤：
在阳电极1表面形成二维半导体氧化物层2112的步骤。
其中，所述阳电极1如上文在电致发光器件中所述的阳电极1，那么其材料如可以是阳电极材料为二维半导体电极材料，其厚度也可以是如上文所述阳电极1的厚度。为了解决篇幅，在此不再对所述阳电极1的材料和厚度等特征进行赘述。由于阳电极1的材料为二维半导体电极材料。因此，形成阳电极1的方法可以是溅射、沉积或者采用机械剥离等方法将二维半导体电极材料具体的如石墨烯、黑磷和NbSe2中的至少任一种形成于基体01上。
在阳电极1表面上形成二维半导体氧化物层2112的方法也可以按照二维半导体材料的形成方法形成，如采用溅射、沉积或者采用机械剥离等方法。一实施例中，在阳电极1表面上形成二维半导体氧化物层2112的方法如下：
将二维半导体氧化物源物质采用化学气相沉积法在所述阳电极1表面沉积所述二维半导体氧化物层2112。
其中，二维半导体氧化物源物质为如上文在电致发光器件中所述二维半导体氧化物层2112的材料的源物质，具体的可以是α-MoO3、α-WO3和α-V2O5中的至少一种的源物质。化学气相沉积形成所述二维半导体氧化物层2112的条件可以根据二维半导体氧化物源物质的特性进行设置，如在一实施例中，化学气相沉积时，阳电极1的温度控制在150-350℃，具体的如250℃，氩气：氧气的体积比可以但不及仅仅19:1，氩气和氧气混合气体的流量为但不仅仅控制为20-100cm3/min，具体为50cm3/min。另外，通过控制沉积成膜速率和成膜时间控制形成的二维半导体氧化物层2112膜层厚度，如控制二维半导体氧化物层2112的厚度为5nm-25nm。形成的所述二维半导体氧化物层2112可以单独作为空穴注入层211。
在进一步实施例中，在所述阳电极1表面形成二维半导体氧化物层2112的步骤之前，还包括在所述阳电极1表面先形成二维金属硫族化物层2111的步骤，再在所述二维金属硫族化物层2111外表面形成所述二维半导体氧化物层2112。形成所述二维金属硫族化物层2111后，其与所述二维半导体氧化物层2112一起构成空穴注入层211。
一实施例中，在所述阳电极1表面先形成所述二维金属硫族化物层2111的方法如下：
以二维金属硫族化物作为靶材，在所述阳电极1表面上磁控溅射形成所述二维金属硫族化物层2111。
其中，二维金属硫族化物如上文在电致发光器件中所述二维金属硫族化物层2111的材料，具体的可以是MNx，其中，x的取值范围满足：1<x<3，所述M为Mo、W、V、Nb和Ta中的任一元素，所述N为S或Se。磁控溅射形成所述二维金属硫族化物层2111的条件可以根据二维金属硫族化物的特性进行设置，如在一实施例中，磁控溅射的射频功率为50-400w，如具体可以是200w，工作气压为0.1-10pa，如具体可以是3Pa。另外，通过控制溅射成膜速率和成膜时间控制形成的二维金属硫族化物层2111膜层厚度，如控制所述二维金属硫族化物层21111的厚度为5-45nm。待沉积形成所述二维金属硫族化物层2111之后，在所述二维金属硫族化物层2111表面上形成上述二维半导体氧化物层2112的厚度可以控制0.2-1nm。
待形成所述二维半导体氧化物层2112之后，还包括依次形成上文所述电致发光器件的发光单元层2所含的其他层结构，如依次形成空穴传输层212、发光层22和电子传输层231或者进一步在所述电子传输层231外表面形成电子注入层。
待在阳电极1表面上形成发光单元2之后，在发光电元2的与阳电极1结合面相对的表面上形成阴电极3。具体的是当发光单元2含有电子注入层232时，则阴电极3是形成于所述电子注入层232的表面上；当发光单元2不含有电子注入层232时，则阴电极3是形成于所述电子传输层231的表面上，如图2、3所示。
另一实施例中，本发明实施例提供了上述电致发光器件的另一种制备方法。具体是上述倒置电致发光器件的制备方法，结合图4，同时敬请参照图3所述电致发光器件结构，所述倒置电致发光器件制备方法包括如下步骤：
在发光层22表面或空穴传输层212表面形成所述二维半导体氧化物层2112，然后在所述二维半导体氧化物层2112表面形成阳电极1。
在进一步实施例中，在所述二维半导体氧化物层2112表面形成阳电极1的步骤之前，还包括在所述二维半导体氧化物层2112表面先形成二维金属硫族化物层2111的步骤，再在所述二维金属硫族化物层2111外表面形成所述阳电极1。形成所述二维金属硫族化物层2111后，其与所述二维半导体氧化物层2112一起构成空穴注入层211。
其中，本倒置电致发光器件制备方法中，形成所述二维金属硫族化物层2111、所述二维半导体氧化物层2112和形成阳电极1方法、材料和层结构特征均如上文所述的正置电致发光器件制备方法中所述的，为了解决篇幅，在此不再赘述。
在形成所述二维半导体氧化物层2112之前，还包括在基底01上依次形成上文所述的阴电极3和电致发光器件的发光单元层2所含的其他层结构，如在阴电极3表面上依次形成电子传输层231、发光层22和形成空穴传输层212。
因此，所述电致发光器件制备方法通过形成的阳电极与形成的二维半导体氧化物层或进一步形成的二维金属硫族化物层形成异质结构，从而赋予电致发光器件所含阳电极与空穴注入层之间接触电阻和势垒低，提高了空穴的注入效率和空穴传输速率。另外，所述电致发光器件制备方法工艺步骤简单，而且条件易控，形成各层结构的方法成熟，制备效率高，保证了制备的电致发光器件的性能稳定，降低了制备成本。
正是由于上文所述电致发光器件的空穴注入效率高，其发光效率高，而且结构和光电性能稳定，使用寿命长，因此，其能够被广泛用于显示装置、照明装置中，保证了相应产品的光电性能及其稳定性和使用寿命。
现结合具体实例，对本发明进行进一步详细说明。其中，下文各实施例中的“/”表示的是层叠结合的意思。
实施例1
本实施例提供一种电致发光器件及其制备方法。所述电致发光器件的结构为：玻璃/石墨烯(20nm)/硫化钼(10nm)/α-MoO3(0.5nm)/TFB(30nm)/量子点发光层(20nm)/ZnO(30nm)/Al(100nm)，如图3所示。
本实施例电致发光器件按照如下方法制备：
S11：首先将形成有石墨烯阳电极的玻璃放置于样品架上，将硫化钼靶材安装好后，先将真空抽至5*10-5pa以下，通入Ar，流速控制在60sccm，100w的功率预溅射20min，对其表面进行清洗；然后开始使用200w的功率，工作气压为3Pa，通入Ar气，然后溅射10nm的硫化钼，形成硫化钼层；
S12：然后通过CVD的方法沉积一层0.5nm的α-MoO3，将Mo(CO)6装入设备的升华器中，然后通入同氩气和氧气的混合气体，其中氩气：氧气＝19:1，二者气体流量为50cm3/min，然后通气3min，其中通气的过程中对基地进行250℃加热进行沉积α-MoO3层；
S13：然后紧接着在α-MoO3层沉积一层TFB空穴传输层，使用3000rpm的转速旋涂，然后对其150℃下退火30min；
S14：紧接着在TFB空穴传输层沉积一层量子点发光层；
S15：在所述量子点发光层表面上沉积一层ZnO电子传输层，其转速为3000rpm，该层的厚度为30nm；
S16：在ZnO电子传输层表面上沉积一Al阴电极；然后器件进行简单的封装。
实施例2
本实施例提供一种电致发光器件及其制备方法。所述电致发光器件的结构为：玻璃/NbSe(40nm)/α-MoO3(10nm)/TFB(100nm)/量子点发光层(20nm)/ZnO(30nm)/Al(100nm)，如图3所示。
本实施例电致发光器件按照如下方法制备：
S21：首先将形成有NbSe阳电极的玻璃放置于样品架上，然后通过CVD的方法沉积一层10nm的α-MoO3，将Mo(CO)6装入设备的升华器中，然后通入同氩气和氧气的混合气体，其中氩气：氧气＝19:1，二者气体流量为50cm3/min，然后通气30min，其中通气的过程中对基底进行250℃加热进行沉积α-MoO3层；
S22：然后紧接着在α-MoO3层沉积一层TFB空穴传输层，使用3000rpm的转速旋涂，然后对其150℃下退火30min；
S23：紧接着在TFB空穴传输层沉积一层量子点发光层；
S24：在所述量子点发光层表面上沉积一层ZnO电子传输层，其转速为3000rpm，该层的厚度为30nm；
S25：在ZnO电子传输层表面上沉积一Al阴电极；然后器件进行简单的封装。
实施例3
本实施例提供一种电致发光器件及其制备方法。所述电致发光器件的结构为：玻璃/石墨烯(200nm)/硫化钨(10nm)/α-MoO3(1nm)/TFB(150nm)/量子点发光层(20nm)/ZnO(30nm)/Al(100nm)，如图3所示。
本实施例电致发光器件按照如下方法制备：
S31：首先将形成有石墨烯阳电极的玻璃放置于样品架上，将硫化钨靶材安装好后，先将真空抽至5*10-5pa以下，通入Ar，流速控制在60sccm，100w的功率预溅射20min，对其表面进行清洗；然后开始使用200w的功率，工作气压为3Pa，通入Ar气，然后溅射10nm的硫化钨，形成硫化钨层；
S32：然后通过CVD的方法沉积一层1nm的α-MoO3，将Mo(CO)6装入设备的升华器中，然后通入同氩气和氧气的混合气体，其中氩气：氧气＝19:1，二者气体流量为20cm3/min，然后通气60min，其中通气的过程中对基底进行250℃加热进行沉积α-MoO3层；
S33：然后紧接着在α-MoO3层沉积一层TFB空穴传输层，使用3000rpm的转速旋涂，然后对其150℃下退火30min；
S34：紧接着在TFB空穴传输层沉积一层量子点发光层；
S35：在所述量子点发光层表面上沉积一层ZnO电子传输层，其转速为3000rpm，该层的厚度为30nm；
S36：在ZnO电子传输层表面上沉积一Al阴电极；然后器件进行简单的封装。
实施例4
本实施例提供一种电致发光器件及其制备方法。所述电致发光器件的结构为：玻璃/NbSe(100nm)/α-WO3(10nm)/TFB(50nm)/量子点发光层(20nm)/ZnO(30nm)/Al(100nm)，如图3所示。
本实施例电致发光器件按照如下方法制备：
S41：首先将形成有NbSe阳电极的玻璃放置于样品架上，然后通过CVD的方法沉积一层10nm的α-WO3，将W(CO)6装入设备的升华器中，然后通入同氩气和氧气的混合气体，其中氩气：氧气＝19:1，二者气体流量为60cm3/min，然后通气45min，其中通气的过程中对基阳进行250℃加热进行沉积α-WO3层；
S42：然后紧接着在α-WO3层沉积一层TFB空穴传输层，使用3000rpm的转速旋涂，然后对其150℃下退火30min；
S43：紧接着在TFB空穴传输层沉积一层量子点发光层；
S44：在所述量子点发光层表面上沉积一层ZnO电子传输层，其转速为3000rpm，该层的厚度为30nm；
S45：在ZnO电子传输层表面上沉积一Al阴电极；然后器件进行简单的封装。
实施例5
本实施例提供一种电致发光器件及其制备方法。所述电致发光器件的结构为：玻璃/黑磷(200nm)/α-WO3(25nm)/量子点发光层(20nm)/Al(100nm)。
本实施例电致发光器件按照如下方法制备：
S51：首先将形成有黑磷阳电极的玻璃放置于样品架上，然后通过CVD的方法沉积一层25nm的α-WO3，将W(CO)6装入设备的升华器中，然后通入同氩气和氧气的混合气体，其中氩气：氧气＝19:1，二者气体流量为60cm3/min，然后通气60min，其中通气的过程中对基底进行250℃加热进行沉积α-WO3层；
S52：然后紧接着在α-WO3层沉积一层量子点发光层；
S53：在层量子点发光层表面上沉积一Al阴电极；然后器件进行简单的封装。
实施例6
本实施例提供一种电致发光器件及其制备方法。所述电致发光器件的结构为：玻璃/黑磷(40nm)/WSe2(45nm)/α-V2O5(0.2nm)/量子点发光层(20nm)/ZnO(30nm)/Al(100nm)。
本实施例电致发光器件按照如下方法制备：
S61：首先将形成有黑磷阳电极的玻璃放置于样品架上，将WSe2靶材安装好后，先将真空抽至5*10-5pa以下，通入Ar，流速控制在60sccm，100w的功率预溅射20min，对其表面进行清洗；然后开始使用400w的功率，工作气压为10Pa，通入Ar气，然后溅射45nm的WSe2，形成WSe2层；
S62：然后通过CVD的方法沉积一层0.2nm的α-V2O5，将V(CO)6装入设备的升华器中，然后通入同氩气和氧气的混合气体，其中氩气：氧气＝19:1，二者气体流量为20cm3/min，然后通气40min，其中通气的过程中对基底进行250℃加热进行沉积α-V2O5层；
S63：然后紧接着在α-V2O5层沉积量子点发光层；
S65：在所述量子点发光层表面上沉积一层ZnO电子传输层，其转速为3000rpm，该层的厚度为30nm；
S66：在ZnO电子传输层表面上沉积一Al阴电极；然后器件进行简单的封装。
实施例7
本实施例提供一种倒置电致发光器件及其制备方法。所述倒置电致发光器件的结构为：玻璃/Al(40nm)/ZnO(30nm)/量子点发光层(20nm)/α-V2O5(0.2nm)/WSe2(45nm)/黑磷(100nm)。
其制备方法参照实施例6按照本实施例倒置电致发光器件的层结构进行依次制备即可。
通过测试得知，上述实施例1-7提供的电致发光器件所含的阳电极和空穴注入层之间的势垒小，接触电阻小，而且结构和光电性能稳定，使用寿命长。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种电致发光器件，包括阳电极和阴电极以及设置在所述阳电极与所述阴电极之间的发光单元层，所述发光单元层包括发光层，其特征在于：所述发光单元层还包括空穴注入层，所述空穴注入层设置在所述发光层与所述阳电极之间，且其层叠结合在所述阳电极表面，所述空穴注入层包括二维半导体氧化物层，所述阳电极的材料为二维半导体电极材料，所述空穴注入层与所述阳电极形成异质结构；
其中，所述二维半导体氧化物层的材料为具有二维层状的晶型结构的二维半导体氧化物。
2.根据权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于：所述二维半导体氧化物层是直接与所述阳电极的表面接触。
3.根据权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于：所述二维半导体氧化物层的材料为α-MoO3、α-WO3和α-V2O5中的至少一种；和/或
所述二维半导体氧化物层的厚度为5nm-25nm。
4.根据权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于：所述空穴注入层还包括二维金属硫族化物层，所述二维金属硫族化物层与所述二维半导体氧化物层层叠结合，且所述二维金属硫族化物层与阳电极表面层叠结合。
5.根据权利要求4所述的电致发光器件，其特征在于：所述二维金属硫族化物层的厚度为10-45nm；和/或
所述二维金属硫族化物层的材料为MNx，其中，所述M为Mo、W、V、Nb和Ta中的任一元素，所述N为S或Se，且x的取值范围满足：1<x<3。
6.根据权利要求1-5任一所述的电致发光器件，其特征在于：所述二维半导体电极材料为石墨烯、黑磷和NbSe2中的至少任一种。
7.一种电致发光器件的制备方法，包括如下步骤：
在阳电极表面形成二维半导体氧化物层；或
在发光层表面或空穴传输层表面形成所述二维半导体氧化物层，然后在所述二维半导体氧化物层表面形成阳电极；
其中，所述阳电极材料为二维半导体电极材料；
所述二维半导体氧化物层的材料为具有二维层状的晶型结构的二维半导体氧化物。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：形成所述二维半导体氧化物层的方法如下：
采用化学气相沉积法在所述阳电极表面或发光层表面或空穴传输层表面沉积所述二维半导体氧化物层。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于：还包括在所述阳电极与所述二维半导体氧化物层之间形成二维金属硫族化物层的步骤。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：形成所述二维金属硫族化物层的方法如下：
以二维金属硫族化物作为靶材，在所述阳电极表面或所述二维半导体氧化物层表面上磁控溅射形成所述二维金属硫族化物层。
11.根据权利要求1-6任一所述的电致发光器件在显示装置、照明装置中的应用。
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