CN111883678A - 电致发光器件及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电致发光器件及显示装置，其中电致发光器件包括阳极层、发光层、受体材料层和阴极层，发光层设于阳极层和阴极层之间，受体材料层位于发光层和阴极层之间，且发光层和受体材料层彼此接触；受体材料层主要由中含有具有吸电子能力的受体材料，发光层包含相互混合的量子点材料和具有供电子能力的给体材料，且发光层中的给体材料和受体材料层中的受体材料形成激基复合物。该电致发光器件能够有效避免或减少了空穴和电子直接注入量子点材料而形成的空穴与电子数量不平衡的问题，进而提高QLED器件的发光效率与稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及电子显示技术领域，特别涉及一种电致发光器件及显示装置。
背景技术
量子点是能够发光的纳米级半导体晶体，由于量子点尺寸极小，载流子的运动受到限制，量子限制效应特别显著。当量子点受到光或电的激励时，将会发出明亮的有光谱纯色的可见光。相比于OLED，QLED具有很多潜在的优势：(1)可不改变器件结构，仅改变量子点的尺寸来实现色彩的调控；(2)QLED制作过程中不需要使用荫罩，量子点发光层可以通过溶液旋涂、转印或喷墨打印等集成到LED中，生产成本较低；(3)量子点材料是无机半导体材料，相对于有机材料，不易受到水氧的影响，性能更稳定。因此，目前，量子点电致发光器件越来越受到研究者的青睐。
目前QLED主要的发光机理分为注入型发光和能量转移发光，而大多数的QLED器件主要以注入型发光为主，这种注入型发光由于空穴和电子注入到量子点层存在的能级势垒具有较大的差异，量子点层中的空穴与电子数量不平衡，由此导致材料的不稳定和失效，从而影响器件的发光效率和寿命，无法满足产业化需求，故而需要进一步提高器件的发光效率和寿命。
发明内容
基于此，有必要提供一种电致发光器件及显示装置。该电致发光器件能够有效避免或减少了空穴和电子直接注入量子点材料而形成的空穴与电子数量不平衡的问题，进而提高QLED器件的发光效率与稳定性。
一种电致发光器件，包括阳极层、发光层、受体材料层和阴极层，所述发光层设于所述阳极层和所述阴极层之间，所述受体材料层位于所述发光层和所述阴极层之间，且所述受体材料层和所述发光层彼此接触；
所述受体材料层中含有具有吸电子能力的受体材料，所述发光层包含由混合的量子点材料和具有供电子能力的给体材料，且所述发光层中的给体材料和所述受体材料层中的受体材料形成激基复合物。
在其中一实施例中，在所述发光层中，所述量子点材料的质量百分含量为1％-99％。
在其中一实施例中，所述激基复合物的发射光谱与所述发光层中的所述量子点材料的吸收光谱至少部分重叠。
在其中一实施例中，所述激基复合物的发射峰值波长短于所述量子点材料的发射峰值波长；和/或
所述激基复合物的激发态寿命长于所述量子点材料的激发态寿命。
在其中一实施例中，所述量子点材料的激发态寿命在1-100ns的范围内，所述激基复合物的激发态的寿命在1μs-100μs的范围内。
在其中一实施例中，形成所述激基复合物的给体材料与受体材料之间存在能级交错。
在其中一实施例中，所述给体材料和所述受体材料的HOMO能级差大于0.4eV；和/或
所述给体材料和所述受体材料的LUMO能级差大于0.4eV。
在其中一实施例中，所述给体材料的三线态能级高于所述激基复合物的三线态能级；和/或
所述受体材料的三线态能级高于所述激基复合物的三线态能级。
在其中一实施例中，所述给体材料为9-苯基-3,6-双(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑、9,9-二(4-二咔唑-苄基)芴、9,9-双[4-(咔唑-9-基)苯基]-2,7-二叔丁基芴、9-(螺[芴-9,9'-噻吨]-2-基)-9H-咔唑、5-(3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-5H-苯并[4,5]噻吩并[2,3-e]吡啶并[3,2-b]吲哚、5-(3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-5H-苯并[4,5]噻吩并[3,2-c]咔唑、5-(3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-5H-吡啶并[3,2-b]吲哚、4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、4,4'-双(9-咔唑基)-2,2'-二甲基联苯、3,3'-二(9H-咔唑-9-基)-1,1'-联苯、1,3-二咔唑-9-基苯、1,1-双[4-[n,n-二(对甲苯基)氨基]苯基]环己烷、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、(4-二甲基苯基)苯基三苯胺、3,6-二(4,4'-二甲氧基二苯胺)-9-(1-萘基)咔唑、9,9-二[4-(二-对甲苯基)氨基苯基]氟、4,4'-(2,7-双(三苯基甲硅烷基)-9H-芴-9,9-二基)双(N，N-二对甲苯基苯胺)、4-(3,6-二(蒽-9-基)-9H-咔唑-9-基)苯甲腈和4-[2-(9,9'-二甲基)]-三苯基胺中的一种或几种；和/或
所述受体材料为三(2,4,6-三甲基-3-(吡啶-3-基)苯基)甲硼烷、4,6-二(3,5-二(吡啶-3-基)苯基)-2-甲基、4,6-二(3,5-二(吡啶-4-基)苯基)-2-甲基、2,4,6-三(3'-(吡啶-3-基)联苯-3-基)-1,3,5-三嗪、3,3'-双(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-1,1'-联苯、1,3-二[2-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑-5-基]苯、2,5,8-三(4-氟-3-甲基苯基)-1,3,4,6,7,9,9b-七氮杂萘、2,4,6-三(3-(1H-吡唑-1-基)苯基)-1,3,5-三嗪(3P-T2T)、1,3-二咔唑-9-基苯(PO-T2T)、3',3”',3””'-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基)三(([1,1'-联苯]-3-甲腈))、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、2,4,6-三(联苯-3-基)-1,3,5-三嗪、2,8-双(二苯基)二苯并[b，d]噻吩、8-羟基喹啉铝、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、二(2-羟基苯基吡啶)合铍、4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、5',5””-磺酰基二-1,1'：3',1”-三联苯和3-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9-苯基-9H-咔唑中的一种或几种；和/或
所述量子点材料为Ⅱ-Ⅵ族量子点材料、Ⅲ-Ⅴ族量子点材料、Ⅳ-Ⅵ族量子点材料、具有钙钛矿晶体结构类型的有机金属卤化物量子点材料、或由单一或多种碳族元素组成的量子点材料中的一种或多种。
一种显示装置，包括上述电致发光器件。
上述电致发光器件通过将量子点材料和给体材料混合成发光层，并使发光层与具有吸电子能力的受体材料层相接触，使发光层中的给体材料和受体材料层中的受体材料能相互接触并相互配合形成激基复合物，进而使得器件工作时，由于发光层中给体材料的HOMO能级比量子点材料的价带要浅，因此空穴从阳极进入后首先注入到给体材料中而不是量子点材料中。与此同时，电子从阴极注入到受体材料中。由于受体材料与给体材料相配合能够形成延迟荧光的激基复合物，因此给体材料HOMO上的空穴与受体材料LUMO上的电子形成激子，然后将激子能量通过
共振能量转移的形式转移给量子点，从而激发量子点发光。有效避免或减少了空穴和电子直接注入量子点材料而形成的空穴与电子数量不平衡的问题，进而提高QLED器件的发光效率与稳定性。
附图说明
图1为本申请一实施方式的电致发光器件结构的示意图；
图2为实施例1的电致发光器件的能级结构示意图；
图3为实施例2的电致发光器件的能级结构示意图；
图4为实施例3的电致发光器件的能级结构示意图；
图5为实施例4的电致发光器件的能级结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将对本申请进行更全面的描述，并给出了本申请的较佳实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，本申请一实施方式的电致发光器件10，包括阳极层101、阴极层102、发光层103和受体材料层104。
发光层103设于阳极层101和阴极层102之间，受体材料层104位于阴极层102和发光层103之间，且发光层103和受体材料层104彼此接触。受体材料层104中含有具有吸电子能力的受体材料，发光层103包含相互混合的量子点材料和具有供电子能力的给体材料，发光层103中的给体材料和受体材料层中的受体材料形成激基复合物。
通过将量子点材料和给体材料混合形成发光层103，由于发光层103中给体材料的HOMO能级比量子点材料的价带要浅，因此空穴从阳极层101进入后首先注入到给体材料中而不是量子点材料中。如此，给体材料上的空穴与受体材料上的电子先形成激子，然后再将激子能量通过
共振能量转移的形式转移给量子点，从而激发量子点发光，进而有效地避免或减少了空穴和电子直接注入量子点材料而形成的空穴与电子数量不平衡的问题，提高QLED器件的发光效率与稳定性。
此外，由于激基复合物单线态激发态(S1)与三线态激发态(T1)之间的能级差较小，三线态激发态可以通过反向系间窜越((reverse intersystem crossing,RISC)过程转移至单线态激发态发出荧光，从而实现100％的激子利用率，进一步提升器件发光效率。
相比于采用受体材料和量子点材料混合形成发光层103，本申请的方案具有明显的优势，主要原因在于：由于量子点材料的导带能级低于受体材料的LUMO能级，量子点容易形成电子陷阱，俘获受体材料LUMO上的电子，从而降低激基复合物形成激子的效率，还可能造成电子在量子点中的积累，在一定程度上损害量子点材料的性能，进而导致其发光效率与稳定性降低。
此外，本申请中，通过设置受体材料层104，并使其与发光层103相接触，如此可以使发光层103中的给体材料和受体材料层中的受体材料形成基于分子间给-受体结构的激基复合物，相对于传统的热活化延迟荧光(Thermally Activated Delayed Fluorescence,TADF)材料来说，不存在材料合成的困扰，给、受体材料可选择性较多，同时激基复合物结构的发光过程涉及到不同分子间的电荷转移，可以通过调整形成激基复合物的两种有机分子的比例，来平衡发光层103中空穴和电子的浓度，从而有效减小器件的效率滚降的现象。
在一实施例中，发光层103中量子点材料占发光层103的质量百分含量为1％-99％。在一实施例中，发光层103中量子点材料占发光层103的质量百分含量为60％～90％。
在一实施例中，量子点材料可以为Ⅱ-Ⅵ族量子点材料、Ⅲ-Ⅴ族量子点材料、Ⅳ-Ⅵ族量子点材料、具有钙钛矿晶体结构类型的有机金属卤化物量子点材料、或由单一或多种碳族元素组成的量子点材料中的一种或多种。其中，Ⅱ-Ⅵ族量子点材料可以为：CdSe、CdS、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdSeSTe、ZnSeSTe或CdZnSeSTe等。Ⅲ-Ⅴ族量子点材料可以为：InP、InAs或InAsP等。Ⅳ-Ⅵ族量子点材料可以为PbS、PbSe、PbTe、PbSeS、PbSeTe或PbSTe等。具有钙钛矿晶体结构类型的有机金属卤化物量子点材料可以为ABX3，其中，A为有机基团(包括但不限于CH3NH3，CH3CH2NH3，NH2CH＝NH2)或碱金属元素(包括但不限于K，Rb，Cs)，B为金属元素(包括但不限于Pb)，X为卤族元素(包括Cl，Br，I)等。单一或多种碳族元素组成的量子点材料可以为碳量子点、硅量子点或碳化硅量子点等。
另外，本申请中，发光层103中的给体材料和受体材料层中的受体材料形成激基复合物。在一实施例中，激基复合物的发射光谱与发光层中的量子点材料的吸收光谱至少部分重叠，以利于将激子能量有效地传递至量子点发光材料，激发量子点发光。
在一实施例中，激基复合物的发射峰值波长短于量子点材料的发射峰值波长，以进一步保证能量的传输。
在一实施例中，激基复合物的激发态寿命长于量子点材料的激发态寿命。在一实施例中，激基复合物的激发态寿命为量子点材料的激发态寿命的5倍以上。在一实施例中，激基复合物的激发态寿命为量子点材料的激发态寿命的10倍以上。
在一实施例中，量子点材料的激发态寿命在1-100ns的范围内，激基复合物的激发态的寿命在1μs-100μs的范围内。
在一实施例中，激基复合物的单线态与三线态之间的能级差小于0.5eV，更优地小于0.3eV。
在一实施例中，组成激基复合物的给体材料与受体材料之间存在较大的能级交错。
在一实施例中，给体材料的三线态能级高于激基复合物的三线态能级，和/或受体材料的三线态能级高于激基复合物的三线态能级。在一实施例中，给体材料和受体材料的三线态能级均高于激基复合物的三线态能级，以阻止形成的激基复合物将三线态能量回传到给体或者受体材料上。
在一实施例中，给体材料具有较高的HOMO能级，受体材料具有较低的LUMO能级。在一实施例中，给体材料具有较高的HOMO能级，且与受体材料的HOMO能级差大于0.4eV；受体材料具有较低的LUMO能级，且与给体材料的LUMO能级差大于0.4eV，以便两者形成激基复合物。
在一实施例中，给体材料为有机给体材料，以利于量子点材料和有机给体材料相混合形成更加均一的膜。
在一实施例中，给体材料为9-苯基-3,6-双(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑(Tris-PCz)、9,9-二(4-二咔唑-苄基)芴(CPF)、9,9-双[4-(咔唑-9-基)苯基]-2,7-二叔丁基芴(CPTBF)、9-(螺[芴-9,9'-噻吨]-2-基)-9H-咔唑(TXFCz)、5-(3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-5H-苯并[4,5]噻吩并[2,3-e]吡啶并[3,2-b]吲哚(BTDCb-PCz)、5-(3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-5H-苯并[4,5]噻吩并[3,2-c]咔唑(BTCz-PCz)、5-(3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-5H-吡啶并[3,2-b]吲哚(DCb-PCz)、4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)、4,4'-双(9-咔唑基)-2,2'-二甲基联苯(CDBP)、3,3'-二(9H-咔唑-9-基)-1,1'-联苯(mCBP)、1,3-二咔唑-9-基苯(mCP)、1,1-双[4-[n,n-二(对甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(TPD)、N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPD)、(4-二甲基苯基)苯基三苯胺(TPAPB)、3,6-二(4,4'-二甲氧基二苯胺)-9-(1-萘基)咔唑(DPNC)、9,9-二[4-(二-对甲苯基)氨基苯基]氟(DTAF)、4,4'-(2,7-双(三苯基甲硅烷基)-9H-芴-9,9-二基)双(N，N-二对甲苯基苯胺)(DSDTAF)、4-(3,6-二(蒽-9-基)-9H-咔唑-9-基)苯甲腈(DacB)和4-[2-(9,9'-二甲基)]-三苯基胺(TPAF)中的一种或几种。
在一实施例中，受体材料为三(2,4,6-三甲基-3-(吡啶-3-基)苯基)甲硼烷(3TPYMB)、4,6-二(3,5-二(吡啶-3-基)苯基)-2-甲基(B3PYMPM)、4,6-二(3,5-二(吡啶-4-基)苯基)-2-甲基(B4PyMPm)、2,4,6-三(3'-(吡啶-3-基)联苯-3-基)-1,3,5-三嗪(Tm3PyBPZ)、3,3'-双(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-1,1'-联苯(DTrz)、1,3-二[2-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑-5-基]苯(OXD-7)、2,5,8-三(4-氟-3-甲基苯基)-1,3,4,6,7,9,9b-七氮杂萘(HAP-3MF)、2,4,6-三(3-(1H-吡唑-1-基)苯基)-1,3,5-三嗪(3P-T2T)、1,3-二咔唑-9-基苯(PO-T2T)、3',3”',3””'-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基)三(([1,1'-联苯]-3-甲腈))(CN-T2T)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、2,4,6-三(联苯-3-基)-1,3,5-三嗪(T2T)、2,8-双(二苯基)二苯并[b，d]噻吩(PPT)、8-羟基喹啉铝(Alq3)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)、二(2-羟基苯基吡啶)合铍(Bepp2)、4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、5',5””-磺酰基二-1,1'：3',1”-三联苯(BTPS)和3-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9-苯基-9H-咔唑(DPTPCz)中的一种或几种。
另外，上述电致发光器件10还可以包括基板100、空穴注入层105、空穴传输层106、电子传输层107、电子注入层108、封装层109等。各层可以采用现有的层叠方式层叠。例如：如图1所示，依次为基板100、阳极层101、空穴注入层105、空穴传输层106、发光层103、受体材料层104、电子传输层107、电子注入层108、阴极层102、封装层109。其中，基板可以为聚酰亚胺等柔性基板，也可以为玻璃等刚性基板。各功能层可以采用现有材料，在此不做特别限定。由于本申请的激子在激基复合物上形成，空穴传输材料和电子传输材料主要根据激基复合物的性能来进行选择，可以避免传统的QLED器件的电子传输材料仅仅局限在ZnO类型的无机金属氧化物半导体材料上，大幅度扩大了材料的选择范围。
本申请另一实施方式提供一种显示装置，包括上述电致发光器件。
可以理解的，显示装置包括基板和像素界定层，所述像素界定层设于基板上并围合形成的若干像素坑；所述电致发光器件对应一个子像素单元，子像素单元设置在所述像素坑中。
在一实施方式中，显示装置包括若干重复排列的电致发光器件。
下面列举具体实施方式来对本申请进行说明。
实施例1
本实施例一种电致发光器件，结构为：
ITO/PEDOT:PSS/PVK/(CdSe/ZnS):mCP/PO-T2T//LiF/Al，其结构示意图如图2所示。
其中，给体材料mCP的HOMO为6.1eV，LUMO为2.4eV，三线态能级为2.94eV。受体材料PO-T2T的HOMO为6.83eV，LUMO为2.83eV，三线态能级为2.99eV。两者形成的激基复合物发射光谱处于蓝光波段，三线态能级约为2.64eV。CdSe/ZnS量子点材料的激发光谱覆盖了紫外到绿光的波段，发射光谱在红光波段。所述激基复合物的激发态寿命(约500ns)为所述量子点的激发态寿命(约50ns)的10倍。
上述电致发光器件的制备步骤如下：
(1)基板处理：以玻璃清洗剂、纯水、异丙醇先后超声清洗基板表面，然后用氮气吹干后在150℃下烘烤1小时，并在UVO下处理10分钟，获得洁净的基板以及ITO表面，并且提升ITO功函数。
(2)空穴注入层制备：在步骤(1)处理得到的基板表面旋涂PEDOT:PSS溶液，然后在145℃下烘烤15分钟获得空穴注入层薄膜，其厚度约为40nm。
(3)空穴传输层制备：在步骤(2)得到的空穴注入层上旋涂PVK溶液，然后在150℃烘烤30分钟获得空穴传输层薄膜，其厚度约为20nm。
(4)发光层制备：将CdSe/ZnS量子点和mCP的混合物溶于甲苯形成混合溶液，其中CdSe/ZnS量子点与mCP的质量比为6:4。然后在步骤(3)得到的空穴传输层上旋涂该混合溶液，并在120℃下烘烤15分钟获得发光层薄膜，其厚度约为30nm。
(5)受体材料层制备：在步骤(4)得到的发光层上旋涂PO-T2T溶液，并在120℃下烘烤15分钟获得受体材料层薄膜，其厚度约为30nm。
(6)电子注入层、阴极制备：以蒸镀的方式依次蒸镀LiF(1nm)和Al(150nm)，依次形成电子注入层和阴极。
实施例2
本实施例一种电致发光器件，结构为：
ITO/PEDOT:PSS/PVK/CsPbBr3:mCP/PO-T2T/LiF/Al，其结构示意图如图3所示。
其中，给体材料mCP的HOMO为6.1eV，LUMO为2.4eV，三线态能级为2.94eV。受体材料PO-T2T的HOMO为6.83eV，LUMO为2.83eV，三线态能级为2.99eV。两者形成的激基复合物发射光谱处于蓝光波段，三线态能级约为2.64eV。CsPbBr3量子点材料的激发光谱覆盖了紫外到蓝光的波段，发射光谱在绿光波段。所述激基复合物的激发态寿命(约500ns)为所述量子点的激发态寿命(约25ns)的20倍。
上述电致发光器件的制备步骤如下：
(1)基板处理：以玻璃清洗剂、纯水、异丙醇先后超声清洗基板表面，然后用氮气吹干后在150℃下烘烤1小时，并在UVO下处理10分钟，获得洁净的基板以及ITO表面，并且提升ITO功函数。
(2)空穴注入层制备：在步骤(1)处理得到的基板表面旋涂PEDOT:PSS溶液，然后在145℃下烘烤15分钟获得空穴注入层薄膜，其厚度约为40nm。
(3)空穴传输层制备：在步骤(2)得到的空穴注入层上旋涂PVK溶液，然后在150℃烘烤30分钟获得空穴传输层薄膜，其厚度约为20nm。
(4)发光层制备：将CsPbBr3量子点和mCP的混合物溶于甲苯形成混合溶液，其中CsPbBr3量子点与mCP的质量比为7:3。然后在步骤(3)得到的空穴传输层上旋涂该混合溶液，并在120℃下烘烤15分钟获得发光层薄膜，其厚度约为30nm。
(5)受体材料层制备：在步骤(4)得到的发光层上旋涂PO-T2T溶液，并在120℃下烘烤15分钟获得受体材料层薄膜，其厚度约为30nm。
(6)电子注入层、阴极制备：以蒸镀的方式依次蒸镀LiF(1nm)和Al(150nm)，依次形成电子注入层和阴极。
实施例3
本实施例一种电致发光器件，结构为：
ITO/PEDOT:PSS/PVK/(CdSe/ZnS):TCTA/DPTPCz/LiF/Al，其结构示意图如图4所示。
其中，给体材料TCTA的HOMO为5.7eV，LUMO为2.3eV，三线态能级为2.91eV。受体材料DPTPCz的HOMO为6.2eV，LUMO3.2eV为，三线态能级为2.77eV。两者形成的激基复合物发射光谱处于发射光谱在绿光波段，三线态能级约为2.47eV。CdSe/ZnS量子点材料的激发光谱覆盖了紫外到绿光的波段，发射光谱在红光波段。所述激基复合物的激发态寿命(约4.5μs)为所述量子点的激发态寿命(约50ns)的90倍。
上述电致发光器件的制备步骤如下：
(1)基板处理：以玻璃清洗剂、纯水、异丙醇先后超声清洗基板表面，然后用氮气吹干后在150℃下烘烤1小时，并在UVO下处理10分钟，获得洁净的基板以及ITO表面，并且提升ITO功函数。
(2)空穴注入层制备：在步骤(1)处理得到的基板表面旋涂PEDOT:PSS溶液，然后在145℃下烘烤15分钟获得空穴注入层薄膜，其厚度约为40nm。
(3)空穴传输层制备：在步骤(2)得到的空穴注入层上旋涂PVK溶液，然后在150℃烘烤30分钟获得空穴传输层薄膜，其厚度约为20nm。
(4)发光层制备：将CdSe/ZnS量子点和TCTA的混合物溶于甲苯形成混合溶液，其中CdSe/ZnS量子点与TCTA的质量比为6:4。然后在步骤(3)得到的空穴传输层上旋涂该混合溶液，并在120℃下烘烤15分钟获得发光层薄膜，其厚度约为30nm。
(5)受体材料层制备：在步骤(4)得到的发光层上旋涂DPTPCz溶液，并在120℃下烘烤15分钟获得受体材料层薄膜，其厚度约为30nm。
(6)电子注入层、阴极制备：以蒸镀的方式依次蒸镀LiF(1nm)和Al(150nm)，依次形成电子注入层和阴极。
实施例4
本实施例一种电致发光器件，结构为：
ITO/PEDOT:PSS/PVK/(CdSe/ZnS):TAPC/DPTPCz/LiF/Al，其结构示意图如图5所示。
其中，给体材料TAPC的HOMO为5.6eV，LUMO为2.2eV，三线态能级为2.91eV。受体材料DPTPCz的HOMO为6.2eV，LUMO为3.2eV，三线态能级为2.77eV。两者形成的激基复合物发射光谱处于发射光谱在绿光波段三线态能级约为2.47eV。CdSe/ZnS量子点材料的激发光谱覆盖了紫外到绿光的波段，发射光谱在红光波段。所述激基复合物的激发态寿命(约2μs)为所述量子点的激发态寿命(约50ns)的40倍。
上述电致发光器件的制备步骤如下：
(1)基板处理：以玻璃清洗剂、纯水、异丙醇先后超声清洗基板表面，然后用氮气吹干后在150℃下烘烤1小时，并在UVO下处理10分钟，获得洁净的基板以及ITO表面，并且提升ITO功函数。
(2)空穴注入层制备：在步骤(1)处理得到的基板表面旋涂PEDOT:PSS溶液，然后在145℃下烘烤15分钟获得空穴注入层薄膜，其厚度约为40nm。
(3)空穴传输层制备：在步骤(2)得到的空穴注入层上旋涂PVK溶液，然后在150℃烘烤30分钟获得空穴传输层薄膜，其厚度约为20nm。
(4)发光层制备：将CdSe/ZnS量子点和TAPC的混合物溶于甲苯形成混合溶液，其中CdSe/ZnS量子点与TAPC的质量比为6:4。然后在步骤(3)得到的空穴传输层上旋涂该混合溶液，并在120℃下烘烤15分钟获得发光层薄膜，其厚度约为30nm。
(5)受体材料层制备：在步骤(4)得到的发光层上旋涂DPTPCz溶液，并在120℃下烘烤15分钟获得受体材料层薄膜，其厚度约为30nm。
(6)电子注入层、阴极制备：以蒸镀的方式依次蒸镀LiF(1nm)和Al(150nm)，依次形成电子注入层和阴极。
对比例1
本对比例的电致发光器件，结构为：
ITO/PEDOT:PSS/PVK/(CdSe/ZnS)/PO-T2T/LiF/Al。
上述电致发光器件的制备步骤如下：
(1)基板处理：以玻璃清洗剂、纯水、异丙醇先后超声清洗基板表面，然后用氮气吹干后在150℃下烘烤1小时，并在UVO下处理10分钟，获得洁净的基板以及ITO表面，并且提升ITO功函数。
(2)空穴注入层制备：在步骤(1)处理得到的基板表面旋涂PEDOT:PSS溶液，然后在145℃下烘烤15分钟获得空穴注入层薄膜，其厚度约为40nm。
(3)空穴传输层制备：在步骤(2)得到的空穴注入层上旋涂PVK溶液，然后在150℃烘烤30分钟获得空穴传输层薄膜，其厚度约为20nm。
(4)发光层制备：在步骤(3)得到的空穴传输层上旋涂CdSe/ZnS量子点溶液，然后在120℃下烘烤15分钟获得发光层薄膜，其厚度约为30nm。
(5)电子传输层、电子注入层、阴极制备：以蒸镀的方式依次蒸镀PO-T2T(30nm)、LiF(1nm)和Al(150nm)，依次形成电子传输层、电子注入层和阴极。
对比例2
本对比例的电致发光器件，结构为：
ITO/PEDOT:PSS/PVK/mCP/(CdSe/ZnS):PO-T2T/PO-T2T/LiF/Al。
上述电致发光器件的制备步骤如下：
(1)基板处理：以玻璃清洗剂、纯水、异丙醇先后超声清洗基板表面，然后用氮气吹干后在150℃下烘烤1小时，并在UVO下处理10分钟，获得洁净的基板以及ITO表面，并且提升ITO功函数。
(2)空穴注入层制备：在步骤(1)处理得到的基板表面旋涂PEDOT:PSS溶液，然后在145℃下烘烤15分钟获得空穴注入层薄膜，其厚度约为40nm。
(3)空穴传输层制备：在步骤(2)得到的空穴注入层上旋涂PVK溶液，然后在150℃烘烤30分钟获得空穴传输层薄膜，其厚度约为20nm。
(4)给体材料层制备：在步骤(3)得到的空穴传输层上旋涂mCP溶液，并在120℃下烘烤15分钟获得给体材料层薄膜，其厚度约为30nm。
(5)发光层制备：将CdSe/ZnS量子点和PO-T2T的混合物溶于甲苯形成混合溶液，其中CdSe/ZnS量子点与PO-T2T的质量比为6:4。然后在步骤(4)得到的给体材料层上旋涂该混合溶液，并在120℃下烘烤15分钟获得发光层薄膜，其厚度约为30nm。
(6)电子传输层、电子注入层、阴极制备：以蒸镀的方式依次蒸镀PO-T2T(30nm)、LiF(1nm)和Al(150nm)，依次形成电子传输层、电子注入层和阴极。
对比例3：
本对比例的电致发光器件，结构为：
ITO/PEDOT:PSS/PVK/CsPbBr3/PO-T2T/LiF/Al。
上述电致发光器件的制备步骤如下：
(1)基板处理：以玻璃清洗剂、纯水、异丙醇先后超声清洗基板表面，然后用氮气吹干后在150℃下烘烤1小时，并在UVO下处理10分钟，获得洁净的基板以及ITO表面，并且提升ITO功函数。
(2)空穴注入层制备：在步骤(1)处理得到的基板表面旋涂PEDOT:PSS溶液，然后在145℃下烘烤15分钟获得空穴注入层薄膜，其厚度约为40nm。
(3)空穴传输层制备：在步骤(2)得到的空穴注入层上旋涂PVK溶液，然后在150℃烘烤30分钟获得空穴传输层薄膜，其厚度约为20nm。
(4)发光层制备：在步骤(3)得到的空穴传输层上旋涂CsPbBr3量子点溶液，然后在120℃下烘烤15分钟获得发光层薄膜，其厚度约为30nm。
(5)电子传输层、电子注入层、阴极制备：以蒸镀的方式依次蒸镀PO-T2T(30nm)、LiF(1nm)和Al(150nm)，依次形成电子传输层、电子注入层和阴极。
性能测试
将上述实施例及对比例的器件在电流密度为10mA/cm2的条件下测试器件电流效率，并将对比例1的电流效率归一化为1，得到相应的电流效率值，其结果如下表1：
表1
| 器件结构 | 电流效率 | |
| 实施例1 | ITO/PEDOT:PSS/PVK/(CdSe/ZnS):mCP/PO-T2T/LiF/Al | 4.5 |
| 实施例2 | ITO/PEDOT:PSS/PVK/CsPbBr<sub>3</sub>:mCP/PO-T2T/LiF/Al | 1.5 |
| 实施例3 | ITO/PEDOT:PSS/PVK/(CdSe/ZnS):TCTA/DPTPCz/LiF/Al | 4 |
| 实施例4 | ITO/PEDOT:PSS/PVK/(CdSe/ZnS):TAPC/DPTPCz/LiF/Al | 4 |
| 对比例1 | ITO/PEDOT:PSS/PVK/(CdSe/ZnS)/PO-T2T/LiF/Al | 1 |
| 对比例2 | ITO/PEDOT:PSS/PVK/mCP/(CdSe/ZnS):PO-T2T/PO-T2T/LiF/Al | 3 |
| 对比例3 | ITO/PEDOT:PSS/PVK/CsPbBr<sub>3</sub>/PO-T2T/LiF/Al | 0.5 |
从表1可以看出，实施例1-实施例4的电致发光器件具有较高的电流效率。且对比例1与实施例1基本相同，不同之处在于，对比例1的发光层中仅含有量子点材料，对比例1的电致发光器件的电流效率相比于实施例1具有显著下降。同样，对比例3和实施例2基本相同，不同之处在于，对比例3的发光层中仅含有量子点材料，对比例3的电致发光器件的电流效率相比于实施例2显著下降。
另外，对比例2与实施例1基本相同，不同之处在于，对比例2在阳极层和发光层之间设置有给体材料层，且给体材料层与发光层接触，发光层包含相互混合的量子点材料和受体材料。从表1可以看出，对比例2的电流效率明显低于实施例1。这是由于对比例2中将受体材料与量子点材料混合形成发光层，由于量子点材料的导带能级低于受体材料的LUMO能级，量子点容易形成电子陷阱，俘获受体材料LUMO上的电子，从而降低激基复合物形成激子的效率，还可能造成电子在量子点中的积累，在一定程度上损害量子点材料的性能，而实施例1的方案，有效地避免了上述问题。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电致发光器件，其特征在于，包括阳极层、发光层、受体材料层和阴极层，所述发光层设于所述阳极层和所述阴极层之间，所述受体材料层位于所述发光层和所述阴极层之间，且所述受体材料层和所述发光层彼此接触；
所述受体材料层中含有具有吸电子能力的受体材料，所述发光层包含相互混合的量子点材料和具有供电子能力的给体材料，且所述发光层中的所述给体材料和所述受体材料层中的所述受体材料形成激基复合物。
2.根据权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，在所述发光层中所述量子点材料的质量百分含量为1％-99％。
3.根据权利要求1或2所述的电致发光器件，其特征在于，所述激基复合物的发射光谱与所述发光层中的所述量子点材料的吸收光谱至少部分重叠。
4.根据权利要求3所述的电致发光器件，其特征在于，所述激基复合物的发射峰值波长短于所述量子点材料的发射峰值波长；和/或
所述激基复合物的激发态寿命长于所述量子点材料的激发态寿命。
5.根据权利要求1或2所述的电致发光器件，其特征在于，所述量子点材料的激发态寿命在1-100ns的范围内，所述激基复合物的激发态的寿命在1μs-100μs的范围内。
6.根据权利要求1或2所述的电致发光器件，其特征在于，形成所述激基复合物的给体材料与受体材料之间存在能级交错。
7.根据权利要求6所述的电致发光器件，其特征在于，所述给体材料和所述受体材料的HOMO能级差大于0.4eV；和/或
所述给体材料和所述受体材料的LUMO能级差大于0.4eV。
8.根据权利要求6所述的电致发光器件，其特征在于，所述给体材料的三线态能级高于所述激基复合物的三线态能级；和/或
所述受体材料的三线态能级高于所述激基复合物的三线态能级。
9.根据权利要求1或2所述的电致发光器件，其特征在于，所述给体材料为9-苯基-3,6-双(9-苯基-9H-咔唑-3-基)-9H-咔唑、9,9-二(4-二咔唑-苄基)芴、9,9-双[4-(咔唑-9-基)苯基]-2,7-二叔丁基芴、9-(螺[芴-9,9'-噻吨]-2-基)-9H-咔唑、5-(3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-5H-苯并[4,5]噻吩并[2,3-e]吡啶并[3,2-b]吲哚、5-(3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-5H-苯并[4,5]噻吩并[3,2-c]咔唑、5-(3-(9-苯基-9H-咔唑-3-基)苯基)-5H-吡啶并[3,2-b]吲哚、4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、4,4'-双(9-咔唑基)-2,2'-二甲基联苯、3,3'-二(9H-咔唑-9-基)-1,1'-联苯、1,3-二咔唑-9-基苯、1,1-双[4-[n,n-二(对甲苯基)氨基]苯基]环己烷、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、(4-二甲基苯基)苯基三苯胺、3,6-二(4,4'-二甲氧基二苯胺)-9-(1-萘基)咔唑、9,9-二[4-(二-对甲苯基)氨基苯基]氟、4,4'-(2,7-双(三苯基甲硅烷基)-9H-芴-9,9-二基)双(N，N-二对甲苯基苯胺)、4-(3,6-二(蒽-9-基)-9H-咔唑-9-基)苯甲腈和4-[2-(9,9'-二甲基)]-三苯基胺中的一种或几种；和/或
所述受体材料为三(2,4,6-三甲基-3-(吡啶-3-基)苯基)甲硼烷、4,6-二(3,5-二(吡啶-3-基)苯基)-2-甲基、4,6-二(3,5-二(吡啶-4-基)苯基)-2-甲基、2,4,6-三(3'-(吡啶-3-基)联苯-3-基)-1,3,5-三嗪、3,3'-双(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-1,1'-联苯、1,3-二[2-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑-5-基]苯、2,5,8-三(4-氟-3-甲基苯基)-1,3,4,6,7,9,9b-七氮杂萘、2,4,6-三(3-(1H-吡唑-1-基)苯基)-1,3,5-三嗪(3P-T2T)、1,3-二咔唑-9-基苯(PO-T2T)、3',3”',3””'-(1,3,5-三嗪-2,4,6-三基)三(([1,1'-联苯]-3-甲腈))、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、2,4,6-三(联苯-3-基)-1,3,5-三嗪、2,8-双(二苯基)二苯并[b，d]噻吩、8-羟基喹啉铝、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、二(2-羟基苯基吡啶)合铍、4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、5',5””-磺酰基二-1,1'：3',1”-三联苯和3-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-9-苯基-9H-咔唑中的一种或几种；和/或
所述量子点材料为Ⅱ-Ⅵ族量子点材料、Ⅲ-Ⅴ族量子点材料、Ⅳ-Ⅵ族量子点材料、具有钙钛矿晶体结构类型的有机金属卤化物量子点材料、或由单一或多种碳族元素组成的量子点材料中的一种或多种。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的电致发光器件。
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