CN112349853B - 电致发光器件及其制备方法和显示装置 - Google Patents

电致发光器件及其制备方法和显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112349853B
CN112349853B CN201911348035.3A CN201911348035A CN112349853B CN 112349853 B CN112349853 B CN 112349853B CN 201911348035 A CN201911348035 A CN 201911348035A CN 112349853 B CN112349853 B CN 112349853B
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
hydroxyl
modified
dimensional layered
electroluminescent device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201911348035.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112349853A (zh
Inventor
苏亮
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Juhua Printing Display Technology Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Juhua Printing Display Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Juhua Printing Display Technology Co Ltd filed Critical Guangdong Juhua Printing Display Technology Co Ltd
Priority to CN201911348035.3A priority Critical patent/CN112349853B/zh
Publication of CN112349853A publication Critical patent/CN112349853A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112349853B publication Critical patent/CN112349853B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/115—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising active inorganic nanostructures, e.g. luminescent quantum dots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H10K50/165—Electron transporting layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17—Carrier injection layers
    • H10K50/171—Electron injection layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明公开了一种电致发光器件，包括阴极层、电子功能层、发光层和阳极层，所述阴极层与所述阳极层相对设置，所述电子功能层设置于所述阴极层与所述阳极层之间，所述发光层设置于所述电子功能层与所述阳极层之间，其特征在于，所述电子功能层包括用于传输和/或注入电子的功能材料及掺杂于所述功能材料中的羟基修饰的二维层状纳米材料，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的功函数小于所述功能材料的功函数。本发明还公开了一种电致发光器件的制备方法。本发明还公开了一种显示装置。

Description

电致发光器件及其制备方法和显示装置
技术领域
本发明涉及发光器件技术领域，特别是涉及电致发光器件及其制备方法和显示装置。
背景技术
以有机发光二极管(OLED)和量子点发光二极管(QLED)为代表的新型电致发光器件，不但具有量轻、柔性、可折叠、可弯曲等诸多液晶(LCD)所不具备的技术特性，还具有色域宽、可视角大、对比度高等更加卓越的光学特性，从而给用户带来更好的视觉体验，这也推动了新型显示技术的不断发展。
一些新型的功能材料正用于电致发光器件中，例如金属氧化物由于具有良好的耐水氧能力、优异的导电性能、卓越的透光性日益受到人们的青睐。以ZnO、SnO2、TiO2为代表的n型半导体金属氧化物是目前广泛应用的电子注入或电子传输材料。但是，这些功能材料仍然具有显著的不足，其功函数一般较大，与大多数发光材料的LUMO能级或导带底能级之间存在至少1eV以上的能量势垒，制约着电子的有效注入和传输，从而限制了电致发光器件的性能。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够降低电子功能层与发光层能量势垒的电致发光器件及其制备方法和显示装置。
一种电致发光器件，包括阴极层、电子功能层、发光层和阳极层，所述阴极层与所述阳极层相对设置，所述电子功能层设置于所述阴极层与所述阳极层之间，所述发光层设置于所述电子功能层与所述阳极层之间，所述电子功能层包括用于传输和/或注入电子的功能材料及掺杂于所述功能材料中的羟基修饰的二维层状纳米材料，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的功函数小于所述功能材料的功函数。
在其中一个实施例中，所述二维层状纳米材料为金属氮化物。
在其中一个实施例中，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的化学式为A4N3(OH)x，其中，所述A为过渡金属元素，所述x为1～5的任意整数。
在其中一个实施例中，所述A选自Ti、Ta、Nb及V中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述电子功能层的功函数与所述发光层的LUMO能级的比值为(0.8～1.2):1。
在其中一个实施例中，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的功函数为1eV～2eV。
在其中一个实施例中，所述功能材料呈球形颗粒状分布于所述电子功能层中，所述功能材料的颗粒的粒径为2nm～5nm；所述羟基修饰的二维层状纳米材料的平面尺寸为5nm～5μm，厚度为0.1nm～5nm。
在其中一个实施例中，所述电子功能层包括电子注入层和/或电子传输层，所述羟基修饰的二维层状纳米材料分布于所述电子注入层和所述电子传输层中的至少一层中。
在其中一个实施例中，在所述电子注入层和所述电子传输层中，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的种类、尺寸和掺杂量各自独立地相同或不同。
在其中一个实施例中，在所述电子功能层中，所述羟基修饰的二维层状纳米材料均匀掺杂或者沿所述电子注入层或所述电子传输层的厚度方向呈梯度掺杂。
在其中一个实施例中，所述功能材料为n型半导体金属氧化物。
在其中一个实施例中，所述发光层的发光材料选自有机发光材料和量子点发光材料中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述发光材料为所述有机发光材料，所述羟基修饰的二维层状纳米材料与所述功能材料的质量比为(0.4:0.6)～(0.8:0.2)；或者，
所述发光材料为量子点发光材料，所述羟基修饰的二维层状纳米材料与所述功能材料的质量比为(0.05:0.95)～(0.4:0.6)。
在其中一个实施例中，所述电致发光器件还包括空穴功能层，所述空穴功能层设置于所述发光层与所述阳极层之间，所述空穴功能层用于传输和/或注入空穴。
一种电致发光器件的制备方法，包括：
获取阴极基板；
在所述阴极基板的阴极层上形成电子功能层，其中，在所述阴极层上形成所述电子功能层的步骤为：
提供包括有用于传输和/或注入电子的功能材料、羟基修饰的二维层状纳米材料和溶剂的混合体系，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的功函数小于所述功能材料的功函数；
将所述混合体系沉积在所述阴极层上；以及
去除所述混合体系中的所述溶剂。
一种电致发光器件的制备方法，包括：
获取阳极基板；
在所述阳极基板的阳极层上形成发光层；
在所述发光层上形成电子功能层，其中，形成所述电子功能层的步骤为：
提供包括有用于传输和/或注入电子的功能材料、羟基修饰的二维层状纳米材料和溶剂的混合体系，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的功函数小于所述功能材料的功函数；将所述混合体系沉积在所述发光层上；以及去除所述混合体系中的所述溶剂。
在其中一个实施例中，所述二维层状纳米材料为金属氮化物。
在其中一个实施例中，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的化学式为A4N3(OH)x，其中，所述A为过渡金属元素，所述x为1～5的任意整数。
一种显示装置，包括所述的电致发光器件或者所述的电致发光器件的制备方法制备得到的电致发光器件。
本发明在电致发光器件的电子功能层中加入羟基修饰的二维层状纳米材料，发明人经实验研究发现，二维层状纳米材料上修饰羟基形成的材料具有较低的功函数，而功能材料的功函数一般较高，羟基修饰的二维层状纳米材料掺杂在电子功能层的功能材料中能够降低电子功能层的功函数，使得电子功能层与发光层的界面之间的能量势垒减小，从而更有利于电子从阴极层经电子功能层而注入发光层，从而更有利于电子和空穴在发光层的复合，提高电致发光器件的性能。
并且，发明人经实验研究发现，相较于球形或颗粒状材料，二维层状纳米结构的材料掺杂在功能材料中能够使得电子功能层的表面更平整，能够减少电子功能层与发光层的界面的间隙，有助于减少界面复合、减小漏电流。
附图说明
图1为本发明一实施例的电致发光器件的结构示意图；
图2为本发明一实施例的羟基修饰的二维层状纳米材料的结构示意图；
图3为本发明另一实施例的电致发光器件的结构示意图；
图4为本发明又一实施例的电致发光器件的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明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发明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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明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，不是旨在于限制本发明。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。
本发明实施例提供一种电致发光器件，包括阴极层、电子功能层、发光层和阳极层，所述阴极层与所述阳极层相对设置，所述电子功能层设置于所述阴极层与所述阳极层之间，所述发光层设置于所述电子功能层与所述阳极层之间，所述电子功能层包括用于传输和/或注入电子的功能材料及掺杂于所述功能材料中的羟基修饰的二维层状纳米材料，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的功函数小于所述功能材料的功函数。
本发明实施例的电致发光器件可以为正置结构，也可以为倒置结构。正置结构的电致发光器件，其阳极层设于基板上，阳极层上层叠设置有发光层、电子功能层、阴极层。倒置结构的电致发光器件，其阴极层设于基板上，阴极层上层叠设置有电子功能层、发光层和阳极层。
请参阅图1和图2，本发明实施例的电致发光器件包括阴极层10、电子功能层20、发光层30和阳极层40。所述电子功能层20设置于所述阴极层10上，所述发光层30设置于所述电子功能层20上，所述阳极层40设置于所述发光层30上.所述电子功能层20包括用于传输和/或注入电子的功能材料及掺杂于所述功能材料中的羟基修饰的二维层状纳米材料，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的功函数小于所述功能材料的功函数。
本发明实施例在电致发光器件的电子功能层20中加入羟基修饰的二维层状纳米材料，发明人经实验研究发现，二维层状纳米材料上修饰羟基形成的材料具有较低的功函数，而功能材料的功函数一般较高，羟基修饰的二维层状纳米材料掺杂在电子功能层20的功能材料中能够降低电子功能层20的功函数，使得电子功能层20与发光层30的界面之间的能量势垒减小，从而更有利于电子从阴极层10经电子功能层20而注入发光层30，从而更有利于电子和空穴在发光层30的复合，提高电致发光器件的性能。
并且，发明人经实验研究发现，相较于球形或颗粒状材料，二维层状纳米结构的材料掺杂在功能材料中能够使得电子功能层20的表面更平整，能够减少电子功能层20与发光层30的界面的间隙，有助于减少界面复合、减小漏电流。
在一实施例中，所述电致发光器件可以为有机发光材料、量子点发光材料或者有机发光材料与量子点发光材料混用的材料形成的发光层。
在一实施例中，所述二维层状纳米材料可以为金属氮化物。羟基修饰在金属氮化物上。金属氮化物作为电子功能层20的羟基修饰的二维层状纳米材料能够不影响电子功能层20的化学稳定性以及透过率。羟基修饰的金属氮化物二维层状纳米材料在可见光范围内具有优异的透光性能，一般来说在450nm～700nm光波范围内的透过率大于80％，满足OLED以及QLED等电致发光器件对薄膜透过率的要求。
这里对羟基的修饰方法不作具体限定，例如可以通过将金属氮化与含羟基的修饰剂在溶剂中混合，通过加热等方法将羟基修饰在金属氮化物的表面。
羟基修饰的二维层状材料表面需要有大量的羟基或者羟基为主要的官能团，从而避免其他官能团的影响，保证羟基对于功函数的降低作用。在一实施例中，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的化学式可以表示为A4N3(OH)x。其中，所述M可以为过渡金属元素，所述x可以为1～5的任意整数。羟基的数量与金属氮化物的种类、羟基修饰的方法及修饰工艺等因素有关。在一实施例中，x可以为2，此时羟基修饰的二维层状纳米材料的结构更稳定，羟基的结合更牢固。在一实施例中，所述A可以选自Ti、Ta、Nb及V中的一种或多种。
在一实施例中，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的功函数可以为1eV～2eV。在一实施例中，采用羟基修饰的二维层状纳米材料掺杂后的所述电子功能层20的功函数与所述发光层30的LUMO能级的比值可以为(0.8～1.2):1。
在一实施例中，所述功能材料可以为n型半导体金属氧化物。n型半导体金属氧化物具有良好的耐水氧能力、优异的导电性能和较好的透光性。在一实施例中，n型半导体金属氧化物可以选自ZnO、TiO2、SnO2和In2O3中的一种或多种。n型半导体金属氧化物的功函数可以为4eV～5eV。根据发光层30的发光材料的不同，羟基修饰的二维层状纳米材料的掺杂量不同。发光层中的发光材料可以选自有机发光材料和量子点发光材料中的至少一种。在一实施例中，所述电致发光器件为OLED，发光材料为有机发光材料，有机发光材料的功函数为2eV～3eV。所述羟基修饰的二维层状纳米材料与所述功能材料的质量比可以为(0.4:0.6)～(0.8:0.2)。有机发光材料可以选自荧光材料、磷光材料和热活化延迟荧光(TADF)材料中的一种或多种。其中，荧光材料可以包括TPBe、TTPA、TBRb和DBP中的一种或多种。磷光材料可以包括Firpic、Ir(ppy)3、Ir(ppy)2acac和Ir(piq)3中的一种或多种。TADF材料可以包括ACRSA、DIC-TRZ、2CzPN、PXZ-TRZ、pCNBCzoCF3中的一种或多种。当然，有机发光材料不限于以上的材料。在另一实施例中，所述电致发光器件为QLED，发光材料为量子点发光材料，量子点发光材料的功函数为3eV～4eV。所述羟基修饰的二维层状纳米材料与所述功能材料的质量比可以为(0.05:0.95)～(0.4:0.6)。量子点发光材料可以选自II-VI族化合物半导体、III-V族化合物半导体、I-III-VI族化合物半导体和钙钛矿量子点中的一种或多种。其中，II-VI族化合物半导体可以包括ZnCdSeS、CdSe/CdS、CdSeS/CdS、CdSe/CdS/ZnS、ZnCdSeS/ZnS和ZnCdS/ZnS中的一种或多种。III-V族化合物半导体可以包括InP和InP/ZnS中的一种或两种。I-III-VI族化合物半导体可以包括CuInS、AgInS、CuInS/ZnS和AnInS/ZnS中的一种或多种。钙钛矿量子点可以为CsPbM3(M＝Cl、Br、I)。当然，量子点发光材料不限于以上的材料。
在一实施例中，所述功能材料可以呈球形颗粒状分布于所述电子功能层20中，羟基修饰的二维层状纳米材料为平面层状结构，平面层状结构材料修饰在球形颗粒状的材料中，能够使得电子功能层20的表面更加平整，能够减少孔状等薄膜缺陷，从而有助于减少界面复合，减小器件的漏电流等现象。功能材料的颗粒的粒径可以为2nm～5nm。羟基修饰的二维层状纳米材料的平面尺寸可以为5nm～5um，厚度可以为0.1nm～5nm。
请参阅图3，在一实施例中，所述电子功能层20可以包括电子注入层22和/或电子传输层24。电子注入层22用于向发光层30注入电子。电子传输层24用于提高电子由阴极层10向发光层30的传输速度。所述羟基修饰的二维层状纳米材料可以分布于所述电子注入层22和所述电子传输层24中的至少一层中。也就是，羟基修饰的二维层状纳米材料可以仅分布在电子注入层22中，可以仅分布在电子传输层24中，也可以同时分布在电子注入层22和电子传输层24中，当具有多层电子注入层22或多层电子传输层24时，羟基修饰的二维层状纳米材料可以分布在其中一层电子注入层22或电子传输层24中，可以分在各层电子注入层22中或各层电子传输层24中，也可以同时分步在所有电子注入层22中和所有电子传输层24中。
在一实施例中，所述电致发光器件还可以包括空穴功能层50，所述空穴功能层50设置于所述发光层30与所述阳极层40之间，所述空穴功能层50用于传输和/或注入空穴。空穴功能层50可以包括空穴注入层52和/或空穴传输层54。空穴注入层52用于提高阳极层40产生的空穴注入发光层30的效率。空穴传输层54用于将空穴传输至发光层30。
电子注入层22、电子传输层24、空穴注入层52、空穴传输层54可以根据具体的电致发光器件的性能要求进行设定。请参阅图3，在一实施例中，电致发光器件为OLED，包括依次层叠设置的阴极层10、电子注入层22、电子传输层24、发光层30、空穴传输层54、空穴注入层52和阳极层40。请参阅图4，在另一实施例中，电致发光器件为QLED，包括依次层叠设置的阴极层10、电子传输层24、发光层30、空穴传输层54、空穴注入层52和阳极层40。
在一实施例中，在所述电子功能层20中，所述羟基修饰的二维层状纳米材料均匀掺杂或者沿所述电子注入层22或所述电子传输层24的厚度方向呈梯度掺杂。均匀掺杂或呈梯度掺杂需要根据具体发光层30、阴极层10及电子功能层20的能级差值的情况进行选择。总的原则是，在发光层30和阴极层10之间形成近似或者至少逐渐变化的能级，减小能量势垒。在一实施例中，发光层30的能级小于阴极层10的能级，在电子功能层20的掺杂羟基修饰的二维层状纳米材料的过程中，由阴极层10向发光层30的方向的掺杂量可以逐渐增加，从而使得电子功能层20靠近发光层30的位置与发光层30的能量势垒较小，并使得电子功能层20靠近阴极层10的位置与阴极层10的能量势垒较小。同理，在另一实施例中，发光层30的能级大于阴极层10的能级，在电子功能层20的掺杂羟基修饰的二维层状纳米材料的过程中，由阴极层10向发光层30的方向的掺杂量可以逐渐减小。
在一实施例中，在所述电子注入层22和所述电子传输层24中，羟基修饰的二维层状纳米材料的种类、尺寸和掺杂量可以各自独立地相同或不同。电子功能材料的种类可以相同或不同。电子功能材料可均为n型半导体金属氧化物。
在一实施例中，在所述空穴注入层52和所述空穴注入层52中，空穴功能材料的种类可以相同或不同。在一实施例中，空穴传输层54中具有空穴传输材料，空穴传输材料可以选自有机物和无机物中的一种或两种。有机物可以包括Poly-TPD、TFB、PVK、TCTA、CBP、NPB和NPD中的一种或多种。无机物可以包括NiO、Cu2O和CuSCN中的一种或多种。在一实施例中，空穴注入层52中具有空穴注入材料，空穴注入材料可以选自导电聚合物和n型半导体中的一种或两种。导电聚合物可以为PEDOT:PSS。n型半导体可以是高功函数的，可以包括HAT-CN、MoO3、WO3、V2O5和Rb2O中的一种或多种。
其中，阴极层10可以为ITO玻璃等常规阴极材料。阳极层40可以为铝等常规阳极材料。电致发光器件还可以包括设于阴极层10下的基板，基板可以为聚酰亚胺等柔性基板或玻璃等刚性基板，在此不做特别限定。
在一实施例中，阴极层10的厚度可以为40nm～60nm,电子注入层22的厚度可以为20nm～40nm,电子传输层24的厚度可以为30nm～60nm,发光层30的厚度可以为20nm～40nm，空穴传输层54的厚度可以为30nm～40nm，空穴注入层52的厚度可以为10nm～20nm，阳极层40的厚度可以为80nm～120nm。
本发明实施例还提供一种电致发光器件的制备方法，所述电致发光器件为倒置结构，其制备方法包括：
在基板上形成阴极层10；
在所述阴极层10上形成电子功能层20，其中，在所述阴极层10上形成所述电子功能层20的步骤为：
提供包括有用于传输和/或注入电子的功能材料、羟基修饰的二维层状纳米材料和溶剂的混合体系，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的功函数小于所述功能材料的功函数；
将所述混合体系沉积在所述阴极层10上；以及
去除所述混合体系中的所述溶剂。
其中一个实施例中，所述电致发光器件的制备方法，包括：
在基板上形成阴极层10、电子功能层20、发光层30和阳极层40，所述阴极层10设于所述基板上，所述电子功能层20设置于所述阴极层10上，所述发光层30设置于所述电子功能层20上，所述阳极层40设置于所述发光层30上；
其中，在所述阴极层10上形成所述电子功能层20的步骤为：
提供包括有用于传输和/或注入电子的功能材料、羟基修饰的二维层状纳米材料和溶剂的混合体系，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的功函数小于所述功能材料的功函数；
将所述混合体系通过沉积在所述阴极层10上；以及
去除所述混合体系中的所述溶剂。
本发明实施例还提供一种电致发光器件的制备方法，所述电致发光器件为正置结构，其制备方法包括：
在基板上形成阳极层40；
在所述阳极层上形成发光层30；
在所述发光层30上形成电子功能层20，其中，形成所述电子功能层20的步骤为：
提供包括有用于传输和/或注入电子的功能材料、羟基修饰的二维层状纳米材料和溶剂的混合体系，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的功函数小于所述功能材料的功函数；将所述混合体系沉积在所述发光层30上；以及去除所述混合体系中的所述溶剂。
其中一个实施例中，所述电致发光器件的制备方法，包括：
在基板上形成阳极层40、发光层30、电子功能层20和阴极层10，所述阳极层40设于所述基板上，所述发光层30设于所述阳极层40上，所述电子功能层20设于所述发光层30上，所述阴极层10设于所述电子功能层20；
其中，在所述阴极层10上形成所述电子功能层20的步骤为：
提供包括有用于传输和/或注入电子的功能材料、羟基修饰的二维层状纳米材料和溶剂的混合体系，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的功函数小于所述功能材料的功函数；
将所述混合体系通过沉积在所述阴极层10上；以及
去除所述混合体系中的所述溶剂。
本实施例通过将功能材料和羟基修饰的二维层状纳米材料在溶液中混合实现掺杂，然后通过混合体系的方式，利用溶液法将混合体系设置于阴极层10或发光层30上，制备方法简单易行，并且能够实现羟基修饰的二维层状纳米材料的灵活掺杂。
上述任一电致发光器件实施例中的羟基修饰的二维层状纳米材料可以用于本发明实施例的制备方法中。
其中，混合体系中的溶剂可以为水和挥发性醇的混合液。
混合体系可以通过涂布或喷墨印刷的方法沉积在阴极层10或者发光层30上。
阴极层10、发光层30、空穴功能层50和阳极层40可以按照常规的层叠方法形成，这里不做限定。
本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述实施例的电致发光器件或者上述实施例的电致发光器件的制备方法制备得到的电致发光器件。
实施例1
(1)以透明导电薄膜ITO作为阴极层10，厚度为50nm。
(2)将电子功能材料SnO2和羟基修饰的二维层状纳米材料Ti4N3(OH)2按照质量比为0.7:0.3分散于水和乙醇混合液得到电子传输层24混合体系。在阴极层10上利用溶液发涂布电子传输层24混合体系，去除溶剂得到电子传输层24，厚度为50nm。
(3)在电子传输层24上利用溶液法沉积ZnCdS/ZnS量子点材料作为量子点发光层30，厚度为25nm。
(4)在量子点发光层30上利用蒸镀法沉积CPB作为空穴传输层54，厚度为40nm。
(5)在空穴传输层54上利用蒸镀法沉积HAT-CN作为空穴注入层52，厚度为10nm。
(6)在空穴注入层52上利用蒸镀法沉积Al作为阳极层40，厚度为100nm。
实施例2
(1)以透明导电薄膜ITO作为阴极层10，厚度为50nm。
(2)将电子功能材料ZnO和羟基修饰的二维层状纳米材料Ti4N3(OH)2按照质量比为0.8:0.2分散于水和乙醇混合液得到电子传输层24混合体系。在阴极层10上利用溶液发涂布电子传输层24混合体系，去除溶剂得到电子传输层24，厚度为60nm。
(3)在电子传输层24上利用溶液法沉积ZnCdS/ZnS量子点材料作为量子点发光层30，厚度为30nm。
(4)在量子点发光层30上利用蒸镀法沉积TCTA作为空穴传输层54，厚度为30nm。
(5)在空穴传输层54上利用蒸镀法沉积MoO3作为空穴注入层52，厚度为10nm。
(6)在空穴注入层52上利用蒸镀法沉积Al作为阳极层40，厚度为100nm。
实施例3
(1)以透明导电薄膜ITO作为阴极层10，厚度为50nm。
(2)将电子功能材料In2O3和羟基修饰的二维层状纳米材料Ti4N3(OH)2按照质量比为0.6:0.4分散于水和乙醇混合液得到电子传输层24混合体系。在阴极层10上利用溶液发涂布电子传输层24混合体系，去除溶剂得到电子传输层24，厚度为50nm。
(3)在电子传输层24上利用溶液法沉积ZnCdS/ZnS量子点材料作为量子点发光层30，厚度为30nm。
(4)在量子点发光层30上利用蒸镀法沉积NPB作为空穴传输层54，厚度为30nm。
(5)在空穴传输层54上利用蒸镀法沉积MoO3作为空穴注入层52，厚度为10nm。
(6)在空穴注入层52上利用蒸镀法沉积Al作为阳极层40，厚度为100nm。
实施例4
(1)以透明导电薄膜ITO作为阴极层10，厚度为50nm。
(2)将电子功能材料ZnO和羟基修饰的二维层状纳米材料Ti4N3(OH)2按照质量比为0.4:0.6分散于水和乙醇混合液得到电子注入层22混合体系。在阴极层10上利用溶液发涂布电子注入层22混合体系，去除溶剂得到电子传输层24，厚度为20nm。
(3)在电子注入层22上利用蒸镀法沉积Bphen作为电子传输层24，厚度为30nm。
(4)在电子传输层24上利用蒸镀法沉积CBP:Bphen:Ir(ppy)3(摩尔比为0.48:0.48:0.04)作为发光层30，厚度为30nm。
(4)在发光层30上利用蒸镀法沉积CPB作为空穴传输层54，厚度为30nm。
(5)在空穴传输层54上利用蒸镀法沉积HAT-CN作为空穴注入层52，厚度为10nm。
(6)在空穴注入层52上利用蒸镀法沉积Al作为阳极层40，厚度为100nm。
实施例5
(1)以透明导电薄膜ITO作为阴极层10，厚度为50nm。
(2)将电子功能材料SnO2和羟基修饰的二维层状纳米材料Ti4N3(OH)2按照质量比为0.35:0.65分散于水和乙醇混合液得到电子注入层22混合体系。在阴极层10上利用溶液发涂布电子注入层22混合体系，去除溶剂得到电子传输层24，厚度为20nm。
(3)在电子注入层22上利用蒸镀法沉积TmPyPb作为电子传输层24，厚度为30nm。
(4)在电子传输层24上利用蒸镀法沉积CBP:DIC-TRZ:DBP(摩尔比为0.84:0.15:0.01)作为发光层30，厚度为20nm。
(4)在发光层30上利用蒸镀法沉积CPB作为空穴传输层54，厚度为30nm。
(5)在空穴传输层54上利用蒸镀法沉积HAT-CN作为空穴注入层52，厚度为10nm。
(6)在空穴注入层52上利用蒸镀法沉积Al作为阳极层40，厚度为100nm。
实施例6
(1)以透明导电薄膜ITO作为阴极层10，厚度为50nm。
(2)将电子功能材料SnO2和羟基修饰的二维层状纳米材料V4N3(OH)2按照质量比为0.4:0.6分散于水和乙醇混合液得到电子注入层22混合体系。在阴极层10上利用溶液发涂布电子注入层22混合体系，去除溶剂得到电子传输层24，厚度为20nm。
(3)在电子注入层22上利用蒸镀法沉积TPBi作为电子传输层24，厚度为40nm。
(4)在电子传输层24上利用蒸镀法沉积CBP:TPBi:ACRSA:TTPA(摩尔比为0.4:0.4:0.19:0.01)作为发光层30，厚度为30nm。
(4)在发光层30上利用蒸镀法沉积CPB作为空穴传输层54，厚度为30nm。
(5)在空穴传输层54上利用蒸镀法沉积HAT-CN作为空穴注入层52，厚度为10nm。
(6)在空穴注入层52上利用蒸镀法沉积Al作为阳极层40，厚度为100nm。
对比例1
对比例1与实施例2基本相同，区别仅在于电子功能层20没有掺杂羟基修饰的二维层状纳米材料。
在相同的实验条件下，测定实施例1-6和对比例1的电致发光器件的驱动电压和外量子效率。结果如表1所示。
其中，驱动电压@10mA/cm2表示当电致发光器件中的电流密度为10mA/cm2时，器件所需要的驱动电压；
EQE是外量子效率，表征电致发光器件将注入的电子转换为出射的光子的能力。
表1不同电致发光器件的性能
组别 驱动电压(v)@10mA/cm<sup>2</sup> EQE(％)
实施例1 4.0 8.0
实施例2 3.3 12
实施例3 3.8 9.5
实施例4 5.5 13
实施例5 6.1 7.0
实施例6 5.3 8.6
对比例1 4.5 7.0
表1的结果说明，通过在电子注入层22或电子传输层24的功能材料中掺杂羟基修饰的二维层状纳米材料可以提高降低电子功能层20的功函数，从而可以提高电致发光器件的驱动电压和外量子效率。
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发明的几种实施方式，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，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (15)

1.一种电致发光器件，包括阴极层、电子功能层、发光层和阳极层，所述阴极层与所述阳极层相对设置，所述电子功能层设置于所述阴极层与所述阳极层之间，所述发光层设置于所述电子功能层与所述阳极层之间，其特征在于，所述电子功能层包括用于传输和/或注入电子的功能材料及掺杂于所述功能材料中的羟基修饰的二维层状纳米材料，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的功函数小于所述功能材料的功函数。
2.根据权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，所述二维层状纳米材料为金属氮化物。
3.根据权利要求2所述的电致发光器件，其特征在于，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的化学式为A4N3(OH)x，其中，所述A为过渡金属元素，所述x为1～5的任意整数。
4.根据权利要求3所述的电致发光器件，其特征在于，所述A选自Ti、Ta、Nb及V中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，所述电子功能层的功函数与所述发光层的LUMO能级的比值为(0.8～1.2):1。
6.根据权利要求5所述的电致发光器件，其特征在于，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的功函数为1eV～2eV。
7.根据权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，所述功能材料呈球形颗粒状分布于所述电子功能层中，所述功能材料的颗粒的粒径为2nm～5nm；所述羟基修饰的二维层状纳米材料的平面尺寸为5nm～5μm，厚度为0.1nm～5nm。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电致发光器件，其特征在于，所述电子功能层包括电子注入层和/或电子传输层，所述羟基修饰的二维层状纳米材料分布于所述电子注入层和所述电子传输层中的至少一层中，在所述电子注入层和所述电子传输层中，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的种类、尺寸和掺杂量各自独立地相同或不同。
9.根据权利要求8所述的电致发光器件，其特征在于，在所述电子功能层中，所述羟基修饰的二维层状纳米材料均匀掺杂或者沿所述电子注入层或所述电子传输层的厚度方向呈梯度掺杂。
10.根据权利要求1-7任一项所述的电致发光器件，其特征在于，所述功能材料为n型半导体金属氧化物；和/或，所述发光层的发光材料选自有机发光材料和量子点发光材料中的至少一种。
11.根据权利要求10所述的电致发光器件，其特征在于，所述发光材料为所述有机发光材料，所述羟基修饰的二维层状纳米材料与所述功能材料的质量比为(0.4:0.6)～(0.8:0.2)；或者，
所述发光材料为量子点发光材料，所述羟基修饰的二维层状纳米材料与所述功能材料的质量比为(0.05:0.95)～(0.4:0.6)。
12.一种电致发光器件的制备方法，包括：
在基板上形成阴极层；
在所述阴极层上形成电子功能层，其中，在所述阴极层上形成所述电子功能层的步骤为：
提供包括有用于传输和/或注入电子的功能材料、羟基修饰的二维层状纳米材料和溶剂的混合体系，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的功函数小于所述功能材料的功函数；
将所述混合体系沉积在所述阴极层上；以及
去除所述混合体系中的所述溶剂；或者，
在基板上形成阳极层；
在所述阳极层上形成发光层；
在所述发光层上形成电子功能层，其中，形成所述电子功能层的步骤为：
提供包括有用于传输和/或注入电子的功能材料、羟基修饰的二维层状纳米材料和溶剂的混合体系，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的功函数小于所述功能材料的功函数；将所述混合体系沉积在所述发光层上；以及去除所述混合体系中的所述溶剂。
13.根据权利要求12所述的电致发光器件的制备方法，其特征在于，所述二维层状纳米材料为金属氮化物。
14.根据权利要求13所述的电致发光器件的制备方法，其特征在于，所述羟基修饰的二维层状纳米材料的化学式为A4N3(OH)x，其中，所述A为过渡金属元素，所述x为1～5的任意整数。
15.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-11任一项所述的电致发光器件或者如权利要求12-14任一项所述的电致发光器件的制备方法制备得到的电致发光器件。
CN201911348035.3A 2019-12-24 2019-12-24 电致发光器件及其制备方法和显示装置 Active CN112349853B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911348035.3A CN112349853B (zh) 2019-12-24 2019-12-24 电致发光器件及其制备方法和显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911348035.3A CN112349853B (zh) 2019-12-24 2019-12-24 电致发光器件及其制备方法和显示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112349853A CN112349853A (zh) 2021-02-09
CN112349853B true CN112349853B (zh) 2022-05-27

Family

ID=74367926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911348035.3A Active CN112349853B (zh) 2019-12-24 2019-12-24 电致发光器件及其制备方法和显示装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112349853B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113809253A (zh) * 2021-09-06 2021-12-17 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 有机电致发光器件及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007088307A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 電界発光素子
CN105609651A (zh) * 2016-01-07 2016-05-25 东南大学 自组装聚合物空穴传输层结构的高效量子点发光二极管
CN106784348A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 Tcl集团股份有限公司 含有贵金属纳米材料的qled及其制备方法
CN109326727A (zh) * 2017-08-01 2019-02-12 Tcl集团股份有限公司 一种qled器件及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1986473B1 (en) * 2007-04-03 2017-01-25 Tsinghua University Organic electroluminescent device
US8859171B2 (en) * 2010-03-03 2014-10-14 Xerox Corporation Charge transport particles
TWI577238B (zh) * 2012-04-25 2017-04-01 群康科技(深圳)有限公司 有機發光二極體及包含其之顯示裝置
KR101413461B1 (ko) * 2012-10-31 2014-07-01 에스에프씨 주식회사 유기 전계 발광 소자 및 이의 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007088307A (ja) * 2005-09-22 2007-04-05 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 電界発光素子
CN105609651A (zh) * 2016-01-07 2016-05-25 东南大学 自组装聚合物空穴传输层结构的高效量子点发光二极管
CN106784348A (zh) * 2016-12-15 2017-05-31 Tcl集团股份有限公司 含有贵金属纳米材料的qled及其制备方法
CN109326727A (zh) * 2017-08-01 2019-02-12 Tcl集团股份有限公司 一种qled器件及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN112349853A (zh) 2021-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102089897B (zh) 电光二极管器件
KR101620870B1 (ko) 표면 개질된 산화아연을 전자전달층 물질로 포함하는 발광 다이오드
CN111384256B (zh) 量子点发光二极管及其制备方法
US20140264269A1 (en) Tunable light emitting diode using graphene conjugated metal oxide semiconductor-graphene core-shell quantum dots and its fabrication process thereof
CN103904178A (zh) 量子点发光器件
Ji et al. Highly efficient flexible quantum-dot light emitting diodes with an ITO/Ag/ITO cathode
CN106328786B (zh) 一种qled器件
CN110265564B (zh) 量子点发光二极管及其制备方法和显示屏
KR101973207B1 (ko) 금속 산화물이 함유된 양극 및 상기 양극을 포함하는 유기발광소자
CN112331779B (zh) 量子点发光二极管及其制备方法与量子点发光层钝化方法
CN112349853B (zh) 电致发光器件及其制备方法和显示装置
CN109980105A (zh) 一种qled器件
WO2021152791A1 (ja) 発光素子および表示装置
KR101450858B1 (ko) 그래핀 산화물을 이용한 유기전계 발광소자 및 그 제조방법
CN111244298A (zh) 一种发光器件及显示器
CN110544746B (zh) 发光二极管及其制备方法
CN108878664A (zh) 量子点发光二极管及其制备方法与应用
CN111162183B (zh) 量子点发光二极管及其制备方法与光源结构
CN114039002A (zh) 电子传输墨水、电子传输薄膜、电致发光二极管及显示器件
CN114695728A (zh) 光电器件
CN112331787A (zh) 金属四苯基卟啉复合物在电子传输材料中的应用、量子点发光器件及其制备方法和发光装置
CN112331780B (zh) 量子点发光器件及其制备方法
CN113258009B (zh) 复合材料及其制备方法、量子点发光二极管
CN113206203B (zh) 电致发光器件及其制备方法和显示装置
CN113258010B (zh) 发光器件及其制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant