CN112582565B

CN112582565B - 发光器件及其制备方法

Info

Publication number: CN112582565B
Application number: CN201910921948.3A
Authority: CN
Inventors: 王劲; 杨一行
Original assignee: TCL Technology Group Co Ltd
Current assignee: TCL Technology Group Co Ltd
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2022-04-12
Anticipated expiration: 2039-09-27
Also published as: CN112582565A

Abstract

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种发光器件及其制备方法。该发光器件，包括阳极、阴极以及设置在所述阳极和所述阴极之间的发光层，所述阴极的材料包括阴极纳米材料和分散在所述阴极纳米材料之间的聚多巴胺或多巴胺。经聚多巴胺或多巴胺修饰的电极，膜层表面缺陷得到抑制、界面结合能力和载流子传输能力均得到改善，从而提高了器件的发光性能和使用寿命。

Description

发光器件及其制备方法

技术领域

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种发光器件及其制备方法。

背景技术

近年来，量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes，QLED)及有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)因具备高亮度、低功耗、广色域、易加工等诸多优点在照明和显示领域获得了广泛的关注与研究。

QLED或OLED是由两个电极和在电极与发光层之间添加各种功能层形成的类似“三明治”的薄膜叠层结构，这些功能层包括电子注入层、电子传输层、空穴传输层、空穴注入层等。各薄膜层的成膜质量和界面结合会极大程度地影响器件的各项性能。目前的器件和相关材料大都是在低温条件下(≤300℃)制备，对设备要求相应的降低，有利于简化工艺和降低成本。然而，低温法制备的电子传输层材料，其表面缺陷多，电子迁移率低，且成膜过程中易出现成膜不均匀、存在针孔等现象；传统阴极材料，特别是金属电极材料，易受到水、氧等环境因素的影响；此外，传统阴极材料与电子传输层材料在材料结构和性能方面差异较大，形成的膜层界面连接不紧密，存在界面缺陷。上述因素会导致漏电流、非辐射跃迁和界面电荷积累等的发生，严重影响器件发光性能和寿命。

因此，现有技术有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种发光器件及其制备方法，旨在解决现有器件中的阴极材料易受环境水氧影响，且因材料结构和性能方面差异与相邻层之间存在界面缺陷，从而影响器件的发光性能和使用寿命的技术问题。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供一种发光器件，包括阳极、阴极以及设置在所述阳极和所述阴极之间的发光层，所述阴极的材料包括阴极纳米材料和分散在所述阴极纳米材料之间的聚多巴胺或多巴胺。

本发明提供的发光器件中的阴极含有阴极纳米材料和聚多巴胺或多巴胺，当多巴胺和阴极纳米材料复合形成电极时，阴极纳米材料可以均匀分布，聚多巴胺或多巴胺可以对阴极纳米材料起到很好的保护作用；该聚多巴胺或多巴胺分子结构中含有邻苯二酚，可以通过丰富的氢键等方式与阴极纳米材料产生强烈的黏附效果，能够大大地改善阴极成膜质量，并提高阴极的界面结合度；而且聚多巴胺或多巴胺结构中的邻苯二酚与阴极相邻相膜层材料表面的缺陷点位形成偶联共轭结构，从而对膜层表面进行有效钝化，抑制表面缺陷态。此外，聚多巴胺或多巴胺本身具有较好的载流子传输能力，与阴极纳米材料一起作为复合电极，其载流子传输能力显著提高。总之，经聚多巴胺或多巴胺修饰的电极，膜层表面缺陷得到抑制、界面结合能力和载流子传输能力均得到改善，从而提高了器件的发光性能和使用寿命。

本发明另一方面提供一种发光器件的制备方法，包括如下步骤：

提供基板；

在所述基板上制备阴极，所述阴极含有阴极纳米材料和分散在所述阴极纳米材料之间的聚多巴胺或多巴胺。

本发明提供的发光器件的制备方法，工艺简单，可大规模制备，该制备方法中直接形成了一层含有聚多巴胺或多巴胺的阴极，该阴极中的聚多巴胺或多巴胺分散在阴极纳米材料之间，经该聚多巴胺或多巴胺修饰的电极，表面缺陷得到抑制、界面结合能力和载流子传输能力均得到改善，从而提高了器件的发光性能和使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例提供的量子点发光二极管的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的量子点发光二极管的制备方法流程示意图。

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，本发明实施例提供了一种发光器件，包括阳极、阴极以及设置在所述阳极和所述阴极之间的发光层，所述阴极的材料包括阴极纳米材料和分散在所述阴极纳米材料之间的聚多巴胺或多巴胺。

本发明实施例提供的发光器件中的阴极含有阴极纳米材料和聚多巴胺或多巴胺，当多巴胺和阴极纳米材料复合形成电极时，阴极纳米材料可以均匀分布，聚多巴胺或多巴胺可以对阴极纳米材料起到很好的保护作用；该聚多巴胺或多巴胺分子结构中含有邻苯二酚，可以通过丰富的氢键等方式与阴极纳米材料产生强烈的黏附效果，能够大大地改善阴极成膜质量，并提高阴极的界面结合度；而且聚多巴胺或多巴胺结构中的邻苯二酚与阴极相邻相膜层材料表面的缺陷点位形成偶联共轭结构，从而对膜层表面进行有效钝化，抑制表面缺陷态。此外，聚多巴胺或多巴胺本身具有较好的载流子传输能力，与阴极纳米材料一起作为复合电极，其载流子传输能力显著提高。总之，经聚多巴胺或多巴胺修饰的电极，膜层表面缺陷得到抑制、界面结合能力和载流子传输能力均得到改善，从而提高了器件的发光性能和使用寿命。

多巴胺是一种众所周知的神经传导物质，是用来帮助细胞传送脉冲的化学物质，作为中枢神经系统中最重要的神经递质之一，在生理过程的调控中起着重要作用，如多巴胺通过电子转移会被氧化成邻苯醌，所得邻苯二酚/邻苯醌的氧化还原对在帕金森病中起着重要的作用。多巴胺具有强烈的黏附性能，能够有效地对纳米颗粒材料进行紧密的黏附成膜，同时，多巴胺还具有自聚能力，很容易被氧化，继而引发自聚-交联反应，几乎与任何一种固体材料表面都能形成紧密附着的复合层，并且改性过程条件温和，步骤简单，改性效果优异。除此之外，多巴胺在一定条件下其结构能转变为主要含氮和苯环的结构，这样具有大量的共轭结构，能够有效地提高载流子的传输效率，并且氮原子的存在使其具有一定的n型半导体特点，即具有较好的电子传输性能，因此聚多巴胺可以成为一种理想的具有氧化还原活性的生物分子类电极材料。多巴胺含有的邻苯二酚基团和氨基官能团，能在有机/无机表面建立共价和非共价的相互作用，使多巴胺具有提供许多海洋或淡水贝类的强附着力的特性，能够在界面之间对上下两层薄膜起到钝化表面缺陷和紧密连接的作用。其中，电子转移、热处理或调节剂均能促进诱导聚合。因此，本发明实施例的多巴胺同时用作氧化还原活性电极材料和粘结剂的双功能材料。

基于多巴胺优异的黏附性能、自聚性能、界面缺陷钝化性能和优异的载流子传输性能，当多巴胺与阴极纳米材料混合成膜时，其通过丰富的氢键等方式与阴极纳米材料产生强烈的黏附效果，相互作用，紧密连接；因多巴胺的自聚性能，分散在阴极纳米材料之间的多巴胺会自聚形成聚多巴胺，这样所述阴极的材料包括阴极纳米材料和分散在所述阴极纳米材料之间的聚多巴胺或多巴胺。而通过加入一定量的调控多巴胺自聚的调节剂，可以促进多巴胺自聚成聚多巴胺。通过调整调节剂的用量，可以使多巴胺全部自聚为聚多巴胺，或者部分多巴胺发生自聚，少量的单个多巴胺分子粘附在阴极纳米材料表面未自聚。而当其自聚形成聚多巴胺后(此时，器件中的阴极的材料包括阴极纳米材料和分散在所述阴极纳米材料之间的聚多巴胺)，聚多巴胺具有更好的力学性能和稳定性，聚多巴胺能够进一步提高整个阴极的致密度和成膜均匀性，此时，含有聚多巴胺的阴极是一层更加稳定、均匀、致密、界面缺陷少的阴极；这样，可以进一步提高器件的稳定性，以及发光性能和使用寿命。

在一实施例中，所述发光器件为有机发光二极管，包括阳极、阴极以及设置在所述阳极和所述阴极之间的有机发光层，所述阴极的材料包括阴极纳米材料和分散在所述阴极纳米材料之间的聚多巴胺或多巴胺。在另一实施例中，所述发光器件为量子点发光二极管，包括阳极、阴极以及设置在所述阳极和所述阴极之间的量子点发光层，所述阴极的材料包括阴极纳米材料和分散在所述阴极纳米材料之间的聚多巴胺或多巴胺。下面以量子点发光二极管为例，进行详细介绍。

在一实施例中，所述阴极中的聚多巴胺或多巴胺的质量与阴极纳米材料的质量比为(0.1-100):1；聚多巴胺或多巴胺的黏附性能，以及多巴胺的自聚性能可以修饰阴极纳米材料，同时聚多巴胺或多巴胺自身电子传输性能可以作为电极材料，因此阴极中的聚多巴胺或多巴胺相对阴极纳米材料的比例范围可以很宽。优选地，所述阴极中聚多巴胺或多巴胺的质量与阴极纳米材料的质量比为(0.5-30):1。

在一实施例中，所述阴极的厚度为10-1000nm，优选厚度为20-200nm。

在一实施例中，阴极中的阴极纳米材料为器件常用的阴极纳米颗粒材料，如所述阴极纳米材料选自金属纳米材料、碳纳米材料和金属氧化物纳米中的至少一种；具体地，所述金属纳米材料选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca和Mg中的至少一种；所述碳纳米材料选自石墨、碳纳米管、石墨烯和碳纤维中的至少一种；所述金属氧化物纳米材料选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO和AMO中的至少一种。

在一实施例中，所述阴极还含有用于调控所述多巴胺自聚的调节剂。调节剂均能促进诱导多巴胺聚合，从而进一步提高其力学性能和稳定性等性能。具体地，所述调节剂选自三(羟甲基)氨基甲烷、邻苯二甲酸氢钾、邻苯二甲酸氢钠、磷酸钾、磷酸钠、二甲胂酸钾、二甲胂酸钠、3-吗啉丙磺酸钾、3-吗啉丙磺酸钠和铵盐中的至少一种。进一步地，所述调节剂的质量为所述多巴胺质量的0.1-10％。当调节剂含量较少时，诱导多巴胺聚合的效果不理想，调节剂较多时，多巴胺的自聚充分，但由于所述调节剂的电子传输性能不好，引入太多会影响器件性能。最优选地，所述调节剂的质量为所述多巴胺的质量的0.5-5％，在一实施例中，所述阴极与所述量子点发光层之间设置有电子功能层；当本发明实施例的阴极直接与量子点发光层相邻设置时，该阴极即与量子点发光层的界面结合能力提高，可以对量子点发光层表面进行有效钝化，抑制阴极与量子点发光层之间的界面缺陷；而当该阴极与所述量子点发光层之间设置有电子功能层时，该阴极即与电子功能层(如电子传输层)的界面结合能力提高，从而可以对该电子功能层表面进行有效钝化，抑制阴极与电子功能层之间的界面缺陷。具体地，所述电子功能层为电子传输层，或者层叠的电子注入层和电子传输层。在另一实施例中，所述阳极和所述量子点发光层之间设置有空穴功能层，如空穴传输层，或层叠设置的空穴注入层和空穴传输层，其中空穴注入层与阳极相邻。

在一具体的实施例中，提供了一种量子点发光二极管器件，其结构如图1所示，该器件从下到上依次包括基板1、阳极2、空穴注入层3、空穴传输层4、量子点发光层5、电子传输层6、阴极7。该阴极7的材料即包括阴极纳米材料和分散在所述阴极纳米材料之间的聚多巴胺。

上述量子点发光二极管中，量子点发光层的材料为量子点纳米颗粒材料，为II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物或IV族单质中的一种或多种。具体地，所述量子点发光层使用的半导体材料包括但不限于II-VI半导体的纳米晶，比如CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、HgS、HgSe、HgTe、PbS、PbSe、PbTe和其他二元、三元、四元的II-VI化合物；III-V族半导体的纳米晶，比如GaP、GaAs、InP、InAs和其他二元、三元、四元的III-V化合物；所述的用于电致发光的半导体材料还不限于II-V族化合物、III-VI化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物、IV族单质等。其中，所述的量子点发光层材料还可以为掺杂或非掺杂的无机钙钛矿型半导体、和/或有机-无机杂化钙钛矿型半导体；具体地，所述的无机钙钛矿型半导体的结构通式为AMX₃，其中A为Cs⁺离子，M为二价金属阳离子，包括但不限于Pb²⁺、Sn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺、Cr²⁺、Mn²⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Ge²⁺、Yb²⁺、Eu²⁺，X为卤素阴离子，包括但不限于Cl^-、Br^-、I^-；所述的有机-无机杂化钙钛矿型半导体的结构通式为BMX₃，其中B为有机胺阳离子，包括但不限于CH₃(CH₂)_n-2NH₃ ⁺(n≥2)或NH₃(CH₂)_nNH₃ ²⁺(n≥2)。当n＝2时，无机金属卤化物八面体MX₆ ^4-通过共顶的方式连接，金属阳离子M位于卤素八面体的体心，有机胺阳离子B填充在八面体间的空隙内，形成无限延伸的三维结构；当n＞2时，以共顶的方式连接的无机金属卤化物八面体MX₆ ^4-在二维方向延伸形成层状结构，层间插入有机胺阳离子双分子层(质子化单胺)或有机胺阳离子单分子层(质子化双胺)，有机层与无机层相互交叠形成稳定的二维层状结构；M为二价金属阳离子，包括但不限于Pb²⁺、Sn²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Cd²⁺、Cr²⁺、Mn²⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Ge²⁺、Yb²⁺、Eu²⁺；X为卤素阴离子，包括但不限于Cl^-、Br^-、I。

其中，所述电子传输层材料包括但不限于具有电子传输能力的无机纳米颗粒材料，其中，所述的无机纳米颗粒电子传输层材料选自掺杂或非掺杂的金属氧化物、掺杂或非掺杂的金属硫化物中的一种或多种。其中，所述掺杂或非掺杂金属氧化物包括ZnO、TiO₂、SnO₂、Ta₂O₃、ZrO₂、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO、InSnO中的一种或多种。所述掺杂或非掺杂金属硫化物包括CdS、ZnS、MoS、WS、CuS中的一种或多种。

其中，所述空穴注入材料包括但不限于PEDOT:PSS、CuPc、F4-TCNQ、HATCN、过渡金属氧化物、过渡金属硫系化合物中的一种或多种。其中，所述过渡金属氧化物包括NiOx、MoOx、WOx、CrOx、CuO中的一种或多种。所述金属硫系化合物包括MoSx、MoSex、WSx、WSex、CuS中的一种或多种。其中，所述的空穴注入层材料和/或空穴传输层材料包括但不限于PEDOT:PSS、CuPc、F4-TCNQ、HATCN、过渡金属氧化物、过渡金属硫系化合物中的一种或多种。其中，所述过渡金属氧化物包括NiOx、MoOx、WOx、CrOx、CuO中的一种或多种。所述金属硫系化合物包括MoSx、MoSex、WSx、WSex、CuS中的一种或多种。

其中，所述空穴传输层材料包括但不限于聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑、聚(N,N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)、聚(9,9-二辛基芴-共-双-N,N-苯基-1,4-苯二胺)、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、15N,N’-二苯基-N,N’-(1-萘基)-1,1’-联苯-4,4’-二胺、石墨烯、C60中的至少一种。作为另一个实施例，所述空穴传输层选自具有空穴传输能力的无机材料，包括但不限于NiOx、MoOx、WOx、CrOx、CuO、MoSx、MoSex、WSx、WSex、CuS中的至少一种。

其中，所述阳极包括但不限于金属材料、碳材料、金属氧化物的一种或多种。其中，所述金属材料包括Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca、Mg中的一种或多种。所述碳材料包括石墨、碳纳米管、石墨烯、碳纤维中的一种或多种。所述金属氧化物可以是掺杂或非掺杂金属氧化物，包括ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO、AMO中的一种或多种，也包括掺杂或非掺杂透明金属氧化物之间夹着金属的复合电极，其中，所述复合电极包括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、TiO₂/Al/TiO₂中的一种或多种。

其中，所述阴极的材料包括阴极纳米材料和分散在所述阴极纳米材料之间的聚多巴胺。具体地，所述阴极纳米材料选自金属纳米材料、碳纳米材料和金属氧化物纳米中的至少一种；

其中，所述衬底为刚性衬底或柔性衬底，其中，所述的刚性衬底包括但不限于玻璃、金属箔片中的一种或多种；所述的柔性衬底包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)、聚苯乙烯(PS)、聚醚砜(PES)、聚碳酸酯(PC)、聚芳基酸酯(PAT)、聚芳酯(PAR)、聚酰亚胺(PI)、聚氯乙烯(PV)、聚乙烯(PE)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、纺织纤维中的一种或多种。

另一方面，本发明实施例还提供了一种发光器件的制备方法，如图2所示，该制备方法包括如下步骤：

S01：提供基板；

S02：在所述基板上制备阴极，所述阴极含有阴极纳米材料和分散在所述阴极纳米材料之间的聚多巴胺或多巴胺。

本发明实施例提供的发光器件的制备方法，工艺简单，可大规模制备，该制备方法中直接形成了一层含有聚多巴胺或多巴胺的阴极，该聚多巴胺或多巴胺分散在阴极纳米材料之间，经该聚多巴胺或多巴胺修饰的电极，表面缺陷得到抑制、界面结合能力和载流子传输能力均得到改善，从而提高了器件的发光性能和使用寿命。

上述发光器件的制备方法可以是有机发光二极管的制备方法，也可以是量子点发光二极管的制备方法，下面以量子点发光二极管为例，进行对其制备工艺进行详细介绍。

在一实施例中，在所述基板上制备阴极的步骤包括：

配制含有所述阴极纳米材料和所述多巴胺的溶液；

利用溶液成膜法，将所述溶液沉积在所述基板上成膜，得到阴极；或者，将所述溶液干燥处理得到固体材料，然后利用物理镀膜法将所述固体材料沉积在所述基板上成膜，得到阴极。

即本发明实施例中，阴极成膜的方法可以是物理镀膜法或溶液成膜法，其中溶液成膜法包括但不限于旋涂法、印刷法、刮涂法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法、条状涂布法；物理镀膜法包括但不限于热蒸发镀膜法、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、脉冲激光沉积法中的一种或多种。

对于溶液成膜法，具体步骤为：配制含有所述阴极纳米材料和所述多巴胺的溶液；利用溶液成膜法，将所述溶液沉积在所述基板上成膜，得到阴极。

相应地，提供一种含有所述阴极纳米材料和所述多巴胺的溶液的制备方法：

S1：提供阴极纳米材料(或阴极纳米材料前驱体溶液)；

S2：在阴极纳米材料(或阴极纳米材料前驱体溶液)中加入多巴胺(还可以进一步加入调节剂)；

S3：通过搅拌法或水热法制备溶液。

对于物理镀膜法，具体步骤为：配制含有所述阴极纳米材料和所述多巴胺的溶液；将所述溶液干燥处理得到固体材料，然后利用物理镀膜法将所述固体材料沉积在所述基板上成膜，得到阴极。

即先利用含有所述阴极纳米材料和所述多巴胺的溶液的制备方法配制含有所述阴极纳米材料和所述多巴胺的溶液；然后直接将上述溶液真空干燥即得到含有阴极纳米材料和多巴胺(还可以进一步含有调节剂)的固体材料，这样将固体材料沉积在所述基板上就可以得到阴极。将含有阴极纳米材料和多巴胺的溶液成膜或者真空干燥得到固体材料沉积成膜中，因多巴胺具有自聚性能，使得成膜后的阴极中存在聚多巴胺，而如加入调节剂，具体地，配制含有所述阴极纳米材料和所述多巴胺的溶液的步骤中，还加入了用于调控所述多巴胺自聚的调节剂，成膜后的阴极中大部分的多巴胺形成聚多巴胺，从而形成一层更加稳定、均匀、致密、界面缺陷少的阴极；其中，所述调节剂选自三(羟甲基)氨基甲烷、邻苯二甲酸氢钾、邻苯二甲酸氢钠、磷酸钾、磷酸钠、二甲胂酸钾、二甲胂酸钠、3-吗啉丙磺酸钾、3-吗啉丙磺酸钠和铵盐中的至少一种；所述调节剂的质量为所述多巴胺质量的0.1-10％。

含有所述阴极纳米材料和所述多巴胺的溶液中，溶剂为有机溶剂，阴极纳米材料的浓度范围为10～120mg/mL。所述有机溶剂包括但不限于饱和烃溶剂、不饱和烃溶剂、芳香烃溶剂、醇类溶剂、醚类溶剂、酮类溶剂、腈类溶剂、酯类溶剂、以及它们的衍生物中的一种或者是多种组成的混合有机溶剂。

更进一步地，在得到所述阴极之后，还包括对所述阴极进行通电处理和/或退火处理；其中，所述通电处理的电流密度为0.1-50mA/cm²，所述退火处理的退火温度为10-300℃。上述通电处理和/或退火处理，可以进一步提高该特有阴极的电化学性能。

对于上述量子点发光二极管的制备方法，如果该量子点发光二极管为正置型器件，则在基板上制备阴极前，先在基板表面制备阳极，然后在阳极上制备量子点发光层(或者，先制备空穴传输层或先后层叠的空穴注入层和空穴传输层，再制备量子点发光层)，最后在制备该阴极(或先在量子点发光层上制备电子传输层后，再制备阴极)。如果该量子点发光二极管为倒置型器件，则基板上制备阴极后，还包括：在阴极上制备量子点发光层(或者，先在阴极上制备电子传输层后再制备量子点发光层)，再在量子点发光层上制备阳极(或者先在量子点发光层上制备空穴传输层或先后层叠的空穴传输层和空穴注入层，再制备阳极)。

其中，除了以上特殊说明外，所述量子点发光二极管中各层的制备方法可以是化学法或物理法，其中化学法包括但不限于化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法、共沉淀法中的一种或多种；物理法包括但不限于物理镀膜法或溶液法，其中溶液法包括但不限于旋涂法、印刷法、刮涂法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法、条状涂布法；物理镀膜法包括但不限于热蒸发镀膜法、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、脉冲激光沉积法中的一种或多种。其中，所述量子点发光二极管，其封装方式可以为部分封装、全封装、或不封装，本发明实施例没有严格限制。

本发明先后进行过多次试验，现举一部分试验结果作为参考对发明进行进一步详细描述，下面结合具体实施例进行详细说明。

实施例1

一种量子点发光二极管，其结构如图1所示，从下到上依次包括基板1、阳极2、空穴注入层3、空穴传输层4、量子点发光层5、电子传输层6、阴极7。

该器件制备过程如下：

首先将多巴胺和Al纳米颗粒按质量比为0.5:1混合均匀，溶解在甲苯中，然后往混合溶液中加入0.02mol/L的三(羟甲基)氨基甲烷(量为多巴胺质量的0.5％)，形成混合溶液，然后干燥得到固体复合阴极材料。然后按如下步骤制备量子点发光二极管：

步骤S1：在阳极ITO导电玻璃上以4500rpm的转速旋涂一层PEDOT:PSS空穴注入层，随后于160℃加热10min。

步骤S2：在PEDOT:PSS空穴注入层上以10mg/mL，2500rpm的转速旋涂一层TFB空穴传输层。

步骤S3：在TFB空穴传输层旋涂一层CdSe@ZnS量子点发光层，随后于110℃退火20min。

步骤S4：在CdSe@ZnS量子点发光层上以30mg/mL，3500rpm的转速旋涂一层ZnO电子传输层.

步骤S5：在ZnO电子传输层上蒸镀一层上述固体复合阴极材料作为阴极(60nm)，得到量子点发光二极管。

实施例2

该器件制备过程如下：

首先将多巴胺和ITO纳米颗粒按质量比为5:1混合均匀，溶解在无水乙醇中，然后往混合溶液中加入0.01mol/L的邻苯二甲酸氢钠(量为多巴胺质量的3％)，形成混合溶液，然后干燥得到固体复合阴极材料。然后按如下步骤制备量子点发光二极管：

步骤S5：在ZnO电子传输层上蒸镀一层上述固体复合阴极材料作为阴极(80nm)，得到量子点发光二极管。

实施例3

该器件制备过程如下：

首先将多巴胺和Cu纳米颗粒按质量比为10:1混合均匀，溶解在无水乙醇中，然后往混合溶液中加入0.01mol/L的邻苯二甲酸氢钠(量为多巴胺质量的5％)，形成混合溶液。然后按如下步骤制备量子点发光二极管：

步骤S5：在ZnO电子传输层上打印上述混合溶液，退火处理得到阴极(150nm)，得到量子点发光二极管。

对比例1

一种量子点发光二极管，除了阴极材料为Al纳米颗粒外，该量子点发光二极管的结构以及其它膜层材料均与实施例1相同。

对比例2

一种量子点发光二极管，除了阴极材料为ITO纳米颗粒外，该量子点发光二极管的结构以及其它膜层材料均与实施例2相同。

对比例3

一种量子点发光二极管，除了阴极材料为Cu纳米颗粒外，该量子点发光二极管的结构以及其它膜层材料均与实施例3相同。

性能测试

将实施例1-3以及对比例1-3的量子点发光二极管进行性能测试，测试指标和测试方法如下：

(1)外量子效率(EQE)：采用EQE光学测试仪器测定。

注：外量子效率测试为所述的QLED器件，即：阳极/空穴注入层/空穴传输层/量子点发光层/电子传输层/阴极。

测试结果如下表1所示：

表1

项目组别	外量子效率(EQE)/(％)
		对比例1	6.0
对比例2	5.7
		对比例3	6.5
实施例1	8.3
		实施例2	9.3
实施例3	9.8

由上述表1的数据可知：本发明实施例提供的量子点发光二极管(阴极材料由聚多巴胺和阴极纳米颗粒材料混合组成)的外量子效率，明显高于对比例中量子点发光二极管(阴极由阴极纳米颗粒材料组成)的外量子效率，说明本发明实施例得到的量子点发光二极管具有更好的发光效率。

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

1.一种发光器件，包括阳极、阴极以及设置在所述阳极和所述阴极之间的发光层，其特征在于，所述阴极的材料包括阴极纳米材料和分散在所述阴极纳米材料之间的聚多巴胺，或者所述阴极的材料包括阴极纳米材料和分散在所述阴极纳米材料之间的聚多巴胺和多巴胺；

其中，所述阴极纳米材料选自金属纳米材料和金属氧化物纳米材料中的至少一种。

2.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述阴极中的聚多巴胺或多巴胺的质量与阴极纳米材料的质量比为(0.1-100):1；和/或，

所述阴极的厚度为10-1000nm。

3.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述阴极中的聚多巴胺或多巴胺的质量与阴极纳米材料的质量比为(0.5-30):1；和/或，

所述阴极的厚度为20-200nm。

4.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述阴极与所述发光层之间设置有电子功能层；和/或，

所述阳极和所述发光层之间设置有空穴功能层。

5.如权利要求1-4任一项所述的发光器件，其特征在于，所述阴极还含有用于调控所述多巴胺自聚的调节剂。

6.如权利要求5所述的发光器件，其特征在于，所述金属纳米材料选自Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca和Mg中的至少一种；和/或，

所述金属氧化物纳米材料选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、MZO和AMO中的至少一种；和/或，

所述调节剂选自三(羟甲基)氨基甲烷、邻苯二甲酸氢钾、邻苯二甲酸氢钠、磷酸钾、磷酸钠、二甲胂酸钾、二甲胂酸钠、3-吗啉丙磺酸钾、3-吗啉丙磺酸钠和铵盐中的至少一种；和/或，

所述调节剂的质量为所述多巴胺质量的0.1-10％。

7.一种发光器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供基板；

在所述基板上制备阴极，所述阴极含有阴极纳米材料和分散在所述阴极纳米材料之间的聚多巴胺，或者所述阴极含有阴极纳米材料和分散在所述阴极纳米材料之间的聚多巴胺和多巴胺；

8.如权利要求7所述的发光器件的制备方法，其特征在于，在所述基板上制备阴极的步骤包括：

配制含有所述阴极纳米材料和所述多巴胺的溶液；

利用溶液成膜法，将所述溶液沉积在所述基板上成膜，得到阴极；或者，

将所述溶液干燥处理得到固体材料，然后利用物理镀膜法将所述固体材料沉积在所述基板上成膜，得到阴极。

9.如权利要求8所述的发光器件的制备方法，其特征在于，在得到所述阴极之后，还包括对所述阴极进行通电处理和/或退火处理；

其中，所述通电处理的电流密度为0.1-50mA/cm²，所述退火处理的退火温度为10-300℃。

10.如权利要求8所述的发光器件的制备方法，其特征在于，配制含有所述阴极纳米材料和所述多巴胺的溶液的步骤中，还加入了用于调控所述多巴胺自聚的调节剂；

其中，所述调节剂选自三(羟甲基)氨基甲烷、邻苯二甲酸氢钾、邻苯二甲酸氢钠、磷酸钾、磷酸钠、二甲胂酸钾、二甲胂酸钠、3-吗啉丙磺酸钾、3-吗啉丙磺酸钠和铵盐中的至少一种；和/或，

所述调节剂的质量为所述多巴胺质量的0.1-10％。