CN111477754A - 有机发光二极管器件及其制作方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本揭示提供一种有机发光二极管器件及其制作方法、显示装置,有机发光二极管器件包括依次层叠设置的阳极层、空穴传输层、发光层、电子传输层、功能层和阴极层,功能层的材料包括酸性金属溶胶,酸性金属溶胶中的氢离子可以附着在酸性金属溶胶中的金属纳米导电颗粒的表面,以此可以与阴极层中靠近功能层一侧表面的阳离子进行锚定,从而增强功能层与阴极层之间的粘附性,防止膜层分离、脱落的情况发生,此外阴极层中的自由电子的方向也会发生改变,避免与光子发生耦合反应产生表面等离激元波,从而提高有机发光二极管的出光效率。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种有机发光二极管器件及其制作方法、显示装置。
背景技术
现有有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)器件内部存在光损失,导致大部分的光都无法有效出射到有机发光二极管器件外部,而主要大部分的损失在于从发光层出射的光子与阴极的自由电子发生耦合反应并产生表面等离激元波,使得这部分的光无法到达有机发光二极管器件外部,导致有机发光二极管器件整体的发光效率下降。
目前大部分的改善方法都是通过增加发光层与阴极之间的距离,使两者之间的影响降低,从而改善发光效率。但是仅仅增加发光层与阴极之间的距离会造成有机发光二极管器件内部膜层缺陷的增加、有机发光二极管器件特定的腔长发生变化,反而会使有机发光二极管器件内部产生膜层分离、脱落的情况,并使得有机发光二极管器件内部的光线被减弱,导致有机发光二极管器件的出光效率降低。
综上所述,现有有机发光二极管器件存在由于发光层出射的光子与阴极的自由电子发生耦合反应并产生表面等离激元波导致有机发光二极管器件的发光效率降低的问题。故,有必要提供一种有机发光二极管及其制作方法、显示装置来改善这一缺陷。
发明内容
本揭示实施例提供一种有机发光二极管器件及其制作方法、显示装置,用于解决现有有机发光二极管器件存在的由于发光层出射的光子与阴极的自由电子发生耦合反应并产生表面等离激元波导致有机发光二极管器件的发光效率降低的问题。
本揭示实施例提供一种有机发光二极管器件,其特征在于,包括依次层叠设置的阳极层、空穴传输层、发光层、电子传输层、功能层和阴极层;
其中,所述功能层的材料包括酸性金属溶胶,所述酸性金属溶胶内含有金属导电纳米颗粒。
根据本揭示一实施例,所述金属导电纳米粒子包括Au导电纳米颗粒、Ag导电纳米颗粒或者Al导电纳米颗粒中的一种或者多种。
根据本揭示一实施例,所述有机发光二极管器件还包括具有有机材料的缓冲层,所述缓冲层设置于所述功能层与所述电子传输层之间。
根据本揭示一实施例,所述功能层的材料还包括有机材料。
根据本揭示一实施例,所述酸性金属溶胶与所述功能层的所述有机材料的配比介于1:5~5:1之间。
根据本揭示一实施例,所述功能层的所述有机材料包括环氧树脂。
根据本揭示一实施例,所述有机发光二极管器件还包括空穴注入层和电子注入层,所述空穴注入层设置于所述空穴传输层与所述阳极层之间,所述电子注入层设置于所述功能层与所述电子传输层之间。
本揭示实施例提供一种显示装置,包括装置主体和设置于所述装置主体上的显示面板,所述显示面板包括薄膜晶体管阵列基板和设置于所述薄膜晶体管阵列基板上的多个如上述的有机发光二极管器件。
本揭示实施例还提供一种有机发光二极管器件的制作方法,包括:
提供衬底,在所述衬底上依次形成阳极层、空穴传输层、发光层和电子传输层;
在所述电子传输层远离所述发光层的一侧上制备功能层,所述功能层的材料包括酸性金属溶胶,所述酸性金属溶胶内含有金属导电纳米颗粒;以及
在所述功能层远离所述电子传输层的一侧上制备阴极层。
根据本揭示一实施例,制备所述功能层材料的步骤包括:
将金属导电纳米颗粒放置于酸性溶剂中浸泡12~24小时;
将经过浸泡的所述金属导电纳米颗粒过滤,并在80~120℃的温度下进行干燥处理;
将干燥处理后的所述金属导电纳米颗粒配置成酸性金属溶胶;以及
将所述金属溶胶与有机材料按照一定的配比混合形成所述功能层的材料。
本揭示实施例的有益效果:本揭示实施例通过在阴极层与发光层之间增设功能层,功能层的材料包括酸性金属溶胶,酸性金属溶胶中的氢离子可以附着在酸性金属溶胶中的金属纳米导电颗粒的表面,以此可以与阴极层中靠近功能层一侧表面的阳离子进行锚定,从而增强功能层与阴极层之间的粘附性,防止膜层分离、脱落的情况发生,此外阴极层中的自由电子的方向也会发生改变,避免与光子发生耦合反应产生表面等离激元波,从而提高有机发光二极管的出光效率。
附图说明
为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是揭示的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本揭示实施例提供的有机发光二极管器件的结构示意图;
图2为本揭示实施例提供的另一种发光二极管的结构示意图;
图3为本揭示实施例提供的另一种发光二极管的结构示意图;
图4为本揭示实施例提供的显示装置的结构示意图;
图5为本揭示实施例提供的有机发光二极管器件的制作方法的流程示意图;以及
图6A~图6C为本揭示实施例提供的与制作方法对应的有机发光二极管器件的结构示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图示,用以例示本揭示可用以实施的特定实施例。本揭示所提到的方向用语,例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用以说明及理解本揭示,而非用以限制本揭示。在图中,结构相似的单元是用以相同标号表示。
下面结合附图和具体实施例对本揭示做进一步的说明。
本揭示实施例提供一种有机发光二极管器件1,下面结合图1进行详细说明。如图1所示,图1为本揭示实施例提供的有机发光二极管器件1的结构示意图,所述有机发光二极管器件1包括依次层叠设置的阳极层11、空穴传输层12、发光层13、电子传输层14、缓冲层15、功能层16和阴极层17。
在本揭示实施例中,所述功能层16的材料为酸性金属溶胶,所述酸性金属溶胶内含有金属导电纳米颗粒。所述酸性金属溶胶内的氢离子可以附着在酸性金属溶胶内的金属导电纳米颗粒的表面,附着有氢离子的金属导电纳米颗粒可以与阴极层17靠近所述功能层16一侧表面的阳离子进行锚定,从而提高阴极层17与功能层16之间的粘附性,加强阴极层17与功能层16连接面的结合,以此防止阴极层17与功能层16之间发生膜层分离、脱落的情况。此外,阴极层17内的自由电子的方向也会由于氢离子的存在而发生改变,以此避免阴极层17内的自由电子与发光层13出射的光子发生耦合反应并产生表面等离激元波,从而提高有机发光二极管器件1的出光效率。
具体地,在本揭示实施例中,所述金属导电纳米颗粒为Au导电纳米颗粒。含有Au导电纳米颗粒的酸性金属溶胶在干燥固化后,可以使功能层16表面形成微小的凹凸不平的纳米结构,纳米结构对于光线具有散射作用,可以改变发光层13发出的光子的方向,使其与阴极层17靠近功能层16一侧表面的自由电子结合能力下降,进一步避免阴极层17内的自由电子与发光层13出射的光子发生耦合反应并产生表面等离激元波,从而提高有机发光二极管器件1的出光效率。
当然,在一些实施例中,所述金属导电纳米颗粒也可以为Ag导电纳米颗粒或者为Al导电纳米颗粒,此外,还可以为Au导电纳米颗粒、Ag导电纳米颗粒和Al导电纳米颗粒等导电纳米颗粒中的两种或者多种导电纳米颗粒的混合,其同样可以获得与本揭示实施例相同的技术效果,可以根据实际需求进行选择,此处不做限制。
具体地,在本揭示实施例中,所述缓冲层15的材料为有机材料。通过将材料为有机材料的缓冲层15设置于电子传输层14与功能层16之间,用于保护电子传输层14和发光层13等膜层,避免电子传输层14和发光层13等膜层在形成所述功能层16和阴极层17的制程中被破坏。
优选的,所述有机材料为环氧树脂,以此利用环氧树脂材料良好的粘附性能、力学性能以及稳定性,在保护电子传输层14和发光层13等膜层的同时,可以防止功能层16与电子传输层14发生膜层分离、脱落的情况。当然在一些实施例中,所述有机材料还可以为其他性质与环氧树脂相同或者类似的材料,此处不做限制。
具体地,在本揭示实施例中,所述缓冲层15的膜层厚度为30nm,所述功能层16的膜层厚度为20nm,阴极层17的膜层厚度相较于原有膜层厚度可以适当减少,这样可以让缓冲层15与功能层16以及阴极层17的总膜层厚度与原有阴极层的膜层厚度相同,以此保证有机发光二极管器件1的腔长保持不变,使得发光层13发出的光线可以通过光的特性在有机发光二极管器件1内进行叠加并增强光线强度。
当然,缓冲层15、功能层16以及阴极层17的膜层厚度并不仅限于上述实施例所提供的膜层厚度,在一些实施例中,缓冲层15的膜层厚度介于10~50nm之间,功能层16的膜层厚度介于5~30nm之间,阴极层17的膜层厚度介于20~100nm之间,即可满足保证腔长不变的条件下,实现增大有机发光二极管器件1光线穿透效率的效果。
可选的,本揭示实施例中,所述阴极层17的材料可以为金属或金属氧化物。优选的,所述阴极层17的材料为金属氧化物,如ZnO或者IZO等金属氧化物。当然,在一些实施例中,所述阴极层17的材料也可以为金属材料或者金属材料所形成的叠层结构,此处不做限制。
本揭示实施例的有益效果:本揭示实施例通过在阴极层与发光层之间增设功能层以及缓冲层,功能层的材料包括酸性金属溶胶,酸性金属溶胶中的氢离子可以附着在酸性金属溶胶中的金属纳米导电颗粒的表面,以此可以与阴极层中靠近功能层一侧表面的阳离子进行锚定,从而增强功能层与阴极层之间的粘附性,防止膜层分离、脱落的情况发生,此外阴极层中的自由电子的方向也会发生改变,避免与光子发生耦合反应产生表面等离激元波,从而提高有机发光二极管器件的出光效率,同时通过将材料为有机材料的缓冲层设置于电子传输层与功能层之间,用于保护电子传输层和发光层等膜层,避免电子传输层和发光层等膜层在形成所述功能层和阴极层的制程中被破坏。
本揭示实施例还提供另一种有机发光二极管器件2,下面结合图2和图3进行详细说明。如图2所示,图2为本揭示实施例提供的有机发光二极管器件2的结构示意图,所述有机发光二极管器件2包括依次层叠设置的阳极层21、空穴传输层22、发光层23、电子传输层24、功能层25和阴极层26。
在本揭示实施例中,所述功能层25的材料包括酸性金属溶胶,所述酸性金属溶胶内含有金属导电纳米颗粒。所述酸性金属溶胶内的氢离子可以附着在酸性金属溶胶内的金属导电纳米颗粒的表面,附着有氢离子的金属导电纳米颗粒可以与阴极层26靠近所述功能层25一侧表面的阳离子进行锚定,从而提高阴极层26与功能层25之间的粘附性,加强阴极层26与功能层25连接面的结合,以此防止阴极层26与功能层25之间发生膜层分离、脱落的情况。此外,阴极层26内的自由电子的方向也会由于氢离子的存在而发生改变,以此避免阴极层26内的自由电子与发光层23出射的光子发生耦合反应并产生表面等离激元波,从而提高有机发光二极管器件2的出光效率。
在本揭示实施例中,所述功能层25的材料还包括有机材料,所述有机材料与酸性金属溶胶按照一定的配比混合形成所述功能层25的材料。在功能层25内添加有机材料可以有利于酸性金属溶胶固化形成所述功能层25的薄膜,还可以保证所形成的功能层25靠近所述阴极层26一侧表面的平整度,防止酸性金属溶胶中的金属导电纳米颗粒固化后所形成的凹凸不平的纳米结构减小功能层25与阴极层26之间的黏结强度,避免阴极层26与功能层25之间膜层分离、脱落的情况发生,此外还可以避免位于功能层25下的电子传输层24和发光层23等膜层在形成所述阴极层26的制程中被破坏。
具体地,在本揭示实施例中,所述金属导电纳米颗粒为Au导电纳米颗粒。当然,在一些实施例中,所述金属导电纳米颗粒也可以为Ag导电纳米颗粒或者为Al导电纳米颗粒,此外,还可以为Au、Ag和Al等导电纳米颗粒中的两种或者多种导电纳米颗粒的混合,其同样可以获得与本揭示实施例相同的技术效果,可以根据实际需求进行选择,此处不做限制。
具体地,在本揭示实施例中,所述功能层25的有机材料为环氧树脂,以此利用环氧树脂材料良好的粘附性能、力学性能以及稳定性,在保护电子传输层24和发光层23等膜层的同时,可以防止功能层25与电子传输层24发生膜层分离、脱落或者膜层突起的情况。当然,在一些实施例中,所述有机材料还可以为其他性质与环氧树脂相同或者类似的材料,此处不做限制。
具体地,在本揭示实施例中,所述功能层25的材料中酸性金属溶胶与有机材料的配比为3:3,以此既可以保证功能层25靠近阴极层26一侧表面的平整性以及与相邻膜层之间的粘附性,同时还可以使得金属导电纳米颗粒在功能层25中均匀分散,保证酸性金属溶胶的功能性。当然,酸性金属溶胶与有机材料的配比不仅限于本揭示实施例所提供的3:3,在其他一些实施例中,酸性金属溶胶与有机材料的配比只要介于1:5~5:1之间,均可以获得与上述实施例相同或者相似的技术效果,具体配比可以根据实际需求进行选择,此处不做限制。
具体地,在本揭示实施例中,功能层25的膜层厚度为50nm,阴极层26的膜层厚度相较于原有膜层厚度可以适当减少,这样可以让功能层25与阴极层26的总膜层厚度与原有阴极层的膜层厚度相同,并且可以在保持阴极层26本身的导电性以及避免电子注入的影响的前提下,以此保证有机发光二极管器件2的腔长保持不变,使得发光层23发出的光线可以通过光的特性在有机发光二极管器件2内进行叠加并增强光线强度。
当然,功能层25以及阴极层26的膜层厚度并不仅限于上述实施例所提供的膜层厚度,在其他的一些实施例中,功能层16的膜层厚度介于10~100nm之间,阴极层26的膜层厚度介于20~100nm之间,即可满足保证腔长不变的条件下,实现增大有机发光二极管器件2光线穿透效率的效果。
如图3所示,图3为本揭示实施例提供的有机发光二极管器件的另一种结构示意图。在一些实施例中,有机发光二极管器件2还可以包括如图3所示的空穴注入层27和电子注入层28,所述空穴注入层27设置于空穴传输层22与阳极层21之间,所述电子注入层28设置于功能层25与所述电子传输层24之间。当然,在另一些实施例中,发光二级管器件2还可以包括除空穴注入层27和电子注入层28之外其他具有辅助功能的膜层,可以根据实际需求进行设置,此处不做限制。
本揭示实施例的有益效果:本揭示实施例通过在阴极层与发光层之间增设功能层,功能层的材料包括酸性金属溶胶和有机材料,酸性金属溶胶中的氢离子可以附着在酸性金属溶胶中的金属纳米导电颗粒的表面,以此可以与阴极层中靠近功能层一侧表面的阳离子进行锚定,从而增强功能层与阴极层之间的粘附性,防止膜层分离、脱落的情况发生,此外阴极层中的自由电子的方向也会发生改变,避免与光子发生耦合反应产生表面等离激元波,从而提高有机发光二极管器件的出光效率,有机材料则可以保证的功能层靠近所述阴极层一侧表面的平整度,防止酸性金属溶胶中的金属导电纳米颗粒固化后所形成的凹凸不平的纳米结构减小功能层与阴极层之间的黏结强度,避免阴极层与功能层之间膜层分离、脱落的情况发生,同时还可以避免位于功能层下的电子传输层和发光层等膜层在形成阴极层的制程中被破坏。
本揭示实施例还提供一种显示装置,下面结合图4进行详细说明。图4为本揭示实施例所提供的显示装置3的结构示意图,所述显示装置3包括装置主体31和设置于所述装置主体31上的显示面板32,所述显示面板32包括薄膜晶体管阵列基板321和设置于薄膜晶体管阵列基板321上的多个有机发光二极管器件322,所述有机发光二极管器件322为上述实施例所提供的有机发光二极管器件。本揭示实施例所提供的显示装置3同样能够实现与上述实施例所提供的有机发光二极管器件相同的技术效果,此处不再赘述。
本揭示实施例还提供一种有机发光二极管器件的制作方法,下面结合图5以及图6A至图6C进行详细说明,其中图5为本揭示实施例所提供的有机发光二极管器件的制作方法的流程示意图,图6A至图6C为本揭示实施例所提供的与制作方法对应的有机发光二极管器件的结构示意图。
本揭示实施例所提供的有机发光二极管器件的制作方法包括:
步骤S1:如图6A所示,提供衬底20,在所述衬底20上依次制备阳极层21、空穴传输层22、发光层23和电子传输层24;
步骤S2:如图6B所示,在所述电子传输层24远离所述发光层23的一侧上制备功能层25,所述功能层的材料包括酸性金属溶胶,所述酸性金属溶胶内含有金属导电纳米颗粒;以及
步骤S3:如图6C所示,在所述功能层25远离所述电子传输层的一侧上制备阴极层26。
在本揭示实施例中,所述步骤S1中形成制备形成所述阳极层21、空穴传输层22、发光层23和电子传输层24的制程可以采用现有技术中制备上述各膜层的制程,此处不做限制。
所述步骤S2中,将所述功能层25的材料置于电子传输层24远离发光层23上以制备功能层25的方法包括涂布、旋涂或者喷墨打印的方式。优选的,所述步骤S2中,采用喷墨打印的方式将功能层25的材料直接打印于电子传输层24的表面上。
具体地,所述步骤S2中,形成所述功能层的材料的步骤包括:
步骤S201:将金属导电纳米颗粒放置于酸性溶液中浸泡12~24小时;
步骤S202:将经过浸泡的所述金属导电纳米颗粒过滤,并在80~120℃的温度下进行干燥处理;
步骤S203:将干燥处理后的所述金属导电纳米颗粒配置成酸性金属溶胶;以及
步骤S204:将所述酸性金属溶胶与有机材料按照一定的配比混合形成所述功能层的材料。
进一步的,所述步骤S201中,所述金属导电纳米颗粒为Au导电纳米颗粒。当然,在一些实施例中,所述金属导电纳米颗粒也可以为Ag导电纳米颗粒或者为Al导电纳米颗粒,此外,还可以为Au导电纳米颗粒、Ag导电纳米颗粒和Al导电纳米颗粒等导电纳米颗粒中的两种或者多种导电纳米颗粒的混合,其同样可以获得与本揭示实施例相同的技术效果,可以根据实际需求进行选择,此处不做限制。
可选的,所述步骤S201中,用于浸泡金属导电纳米颗粒的酸性溶液可以为稀硝酸、醋酸、稀磷酸或者稀盐酸等弱酸性溶液。优选的,所述酸性溶液为浓度介于5~25%的稀盐酸。在其他的一些实施例中,所述酸性溶液也可以为稀硝酸、醋酸或者稀磷酸等,此处不做限制。
优选的,所述步骤S202中,对进过酸性溶液浸泡的金属导电纳米颗粒进行干燥的温度应为100℃。
具体地,所述步骤S203中,将金属导电纳米颗粒配置成酸性金属溶胶的溶剂体系为有机聚合物,如甲苯、苯等体系的混合物或者单一溶剂组成。
具体地,所述步骤S204中,酸性金属溶胶与有机材料的配比为3:3,以此既可以保证功能层25靠近阴极层26一侧表面的平整性以及与相邻膜层之间的粘附性,同时还可以使得金属导电纳米颗粒在功能层25中均匀分散,保证酸性金属溶胶的功能性。当然,酸性金属溶胶与有机材料的配比不仅限于本揭示实施例所提供的3:3,在其他一些实施例中,酸性金属溶胶与有机材料的配比只要介于1:5~5:1之间,均可以获得与上述实施例相同或者相似的技术效果,具体配比可以根据实际需求进行选择,此处不做限制。
本揭示实施例的有益效果:本揭示实施例提供的制作方法通过在阴极层与发光层之间增设功能层,功能层的材料包括酸性金属溶胶和有机材料,酸性金属溶胶中的氢离子可以附着在酸性金属溶胶中的金属纳米导电颗粒的表面,以此可以与阴极层中靠近功能层一侧表面的阳离子进行锚定,从而增强功能层与阴极层之间的粘附性,防止膜层分离、脱落的情况发生,此外阴极层中的自由电子的方向也会发生改变,避免与光子发生耦合反应产生表面等离激元波,从而提高有机发光二极管器件的出光效率,有机材料则可以保证的功能层靠近所述阴极层一侧表面的平整度,防止酸性金属溶胶中的金属导电纳米颗粒固化后所形成的凹凸不平的纳米结构减小功能层与阴极层之间的黏结强度,避免阴极层与功能层之间膜层分离、脱落的情况发生,同时还可以避免位于功能层下的电子传输层和发光层等膜层在形成阴极层的制程中被破坏。
综上所述,虽然本揭示以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限制本揭示,本领域的普通技术人员,在不脱离本揭示的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本揭示的保护范围以权利要求界定的范围为基准。
Claims (10)
1.一种有机发光二极管器件,其特征在于,包括依次层叠设置的阳极层、空穴传输层、发光层、电子传输层、功能层和阴极层;
其中,所述功能层的材料包括酸性金属溶胶,所述酸性金属溶胶内含有金属导电纳米颗粒。
2.如权利要求1所述的有机发光二极管器件,其特征在于,所述金属导电纳米粒子包括Au导电纳米颗粒、Ag导电纳米颗粒或者Al导电纳米颗粒中的一种或者多种。
3.如权利要求1所述的有机发光二极管器件,其特征在于,所述有机发光二极管器件还包括具有有机材料的缓冲层,所述缓冲层设置于所述功能层与所述电子传输层之间。
4.如权利要求1所述的有机发光二极管器件,其特征在于,所述功能层的材料还包括有机材料。
5.如权利要求4所述的有机发光二极管器件,其特征在于,所述酸性金属溶胶与所述功能层的所述有机材料的配比介于1:5~5:1之间。
6.如权利要求4所述的有机发光二极管器件,其特征在于,所述功能层的所述有机材料包括环氧树脂。
7.如权利要求1所述的有机发光二极管器件,其特征在于,所述有机发光二极管器件还包括空穴注入层和电子注入层,所述空穴注入层设置于所述空穴传输层与所述阳极层之间,所述电子注入层设置于所述功能层与所述电子传输层之间。
8.一种显示装置,其特征在于,包括装置主体和设置于所述装置主体上的显示面板,所述显示面板包括薄膜晶体管阵列基板和设置于所述薄膜晶体管阵列基板上的多个如权利要求1~7中任一项所述的有机发光二极管器件。
9.一种有机发光二极管器件的制作方法,其特征在于,包括:
提供衬底,在所述衬底上依次形成阳极层、空穴传输层、发光层和电子传输层;
在所述电子传输层远离所述发光层的一侧上制备功能层,所述功能层的材料包括酸性金属溶胶,所述酸性金属溶胶内含有金属导电纳米颗粒;以及
在所述功能层远离所述电子传输层的一侧上制备阴极层。
10.如权利要求9所述的有机发光二极管器件的制作方法,其特征在于,制备所述功能层材料的步骤包括:
将金属导电纳米颗粒放置于酸性溶剂中浸泡12~24小时;
将经过浸泡的所述金属导电纳米颗粒过滤,并在80~120℃的温度下进行干燥处理;
将干燥处理后的所述金属导电纳米颗粒配置成酸性金属溶胶;以及
将所述酸性金属溶胶与有机材料按照一定的配比混合形成所述功能层的材料。
Priority Applications (3)
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