CN114038947A - 发光器件功能层的处理方法及发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发光器件功能层的处理方法及发光器件,其中,功能层的处理方法包括以下步骤:提供功能层;将功能层置于温度为5℃‑50℃,相对湿度为10%‑70%的空气氛围下进行暴露处理;其中,功能层为发光器件中的阴极层、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、电子注入层和电子传输层的至少之一。上述方法能够提高发光器件的效率和寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电子器件制备技术领域,特别涉及发光器件功能层的处理方法及发光器件。
背景技术
照明和显示是人类社会的重大需求,其能耗是当今社会能源消耗的一大部分,目前的发光二极管(LED)因亮度高,能耗低,产热少,寿命长等优点,无疑会成为新一代的照明光源,特别是其中的量子点发光二极管(QLED)。
量子点(Quantum Dots)是一种半径小于或接近激子玻尔半径的纳米晶体,其粒径通常介于1~20nm之间。应用在显示领域的量子点一般都是核壳结构,内部的空穴与电子在各个方向上的运动受到限制,且表面一般由配体钝化。由于量子点发光波长可通过控制粒径尺寸进行调节,发光光谱线宽窄,色纯度高,电子迁移性高,光稳定性好,可用于柔性显示等优点,在发光显示领域得到广泛应用。
从1994年,第一个量子点发光二极管(QLED)制备出来,经过20多年的发展,无论是从材料的合成,器件的制备,还是发光的机理都取得了很大的进步。其中,在器件结构的选择和制备工艺方面也取得了很大的进步,但器件效率和寿命仍然有待提高,特别是倒置结构量子点发光二极管,其起步较晚,器件性能较差,在器件发光效率和寿命上还存在较大的提升空间。
发明内容
基于此,有必要提供一种能够提高发光器件的效率和寿命的发光器件功能层的处理方法及发光器件。
一种发光器件功能层的处理方法,包括以下步骤:
提供功能层;
将所述功能层置于温度为5℃-50℃,相对湿度为10%-70%的空气氛围下进行暴露处理;
所述功能层为发光器件中的阴极层、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、电子注入层和电子传输层的至少之一。
在其中一实施例中,所述暴露处理的条件为:温度20℃-40℃,相对湿度30%-60%,处理时间1min-60min。
在其中一实施例中,所述功能层包含有:金属或金属氧化物。
在其中一实施例中,所述功能层为空穴注入层,形成所述空穴注入层的材料包括:HAT-CN、三氧化钼、三氧化钨、五氧化二钒和五氧化二钽中的一种或多种。
在其中一实施例中,所述功能层为阳极层,形成所述阳极层的材料包括:Ag、Al和Au中的一种或多种。
在其中一实施例中,所述功能层为电子传输层,形成所述电子传输层的材料包括:ZnO、SnO2、TiO2、Mg掺杂ZnO和Al掺杂的ZnO中的一种或多种。
在其中一实施例中,所述功能层为空穴传输层,形成所述空穴传输层的材料包括:CDBP、CBP、NPB及TCTA中的一种或多种。
一种上述制备方法制备而成的功能层。
一种发光器件,包括至少一层上述功能层。
一种发光器件,上述发光器件包括:
衬底;
阴极层,形成于所述衬底上;
量子点发光层,形成于所述阴极层上;
空穴注入层,形成于所述量子点发光层上;
阳极层,形成于所述空穴注入层上;
其中,所述空穴注入层和/或所述阳极层是经上述处理方法处理过的功能层。
在其中一实施例中,在所述阴极层和所述量子点发光层之间还包括电子传输层,且所述电子传输层为采用上述处理方法处理过的功能层;和/或
所述量子点发光层和所述空穴注入层之间还包括空穴传输层,且所述空穴传输层为采用上述处理方法处理过的功能层。
有益效果:
传统的发光器件的功能层的整个制备过程通常需要隔绝空气,以避免空气中的水或氧气对功能材料造成影响,且在将各功能层制备成发光器件的过程中也是需要隔绝空气的。但本发明技术人员在研究中发现,在制备得到功能层之后,通过将功能层暴露于特定条件的空气氛围中,并通过控制空气湿度、温度和暴露时间,能够有效地提高功能层的性能,然后将该功能层组装成发光器件,进而达到调节发光器件的发光效率和使用寿命的目的;特别是对于包含有金属或金属氧化物的功能层,效果尤为显著。这可能是由于当功能层置于一定湿度的空气中,空气中的氧气和水分渗入功能层表面,嵌入功能层的材料中形成特定的杂化结构,进而实现载流子的注入平衡,达到提高器件效率和寿命的目的,打破了本领域的常规思维规律和规则,为发光器件的发展提供了一种全新的思路。
附图说明
图1为本发明一实施方式的倒置量子点发光二极管的结构示意图;
图2为实施例1、实施例2、实施例3和对比例1的QLED器件效率随电流变化曲线;
图3为实施例1、实施例2、实施例3和对比例1的QLED器件亮度随时间变化曲线;
图4为实施例4和对比例1的QLED器件效率随电流变化曲线;
图5为实施例4和对比例1的QLED器件亮度随时间变化曲线。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将对本发明进行更全面的描述,并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。
本发明一实施方式提供了一种功能层的处理方法,包括以下步骤:
S101:提供功能层;
其中,步骤S101中功能层为阴极层、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、电子注入层和电子传输层的至少之一。
进一步地,功能层为阳极层或空穴注入层;
进一步地,功能层中含有无机材料;进一步地,功能层中无机材料的百分含量在50%以上;更进一步地,功能层中无机材料的百分含量在80%以上;更进一步地,功能层由无机材料组成;
更进一步地,功能层中包含有金属或金属氧化物,例如:可以为纯金属、纯金属氧化物、金属和金属氧化物组成的混合物等,相比于有机材料,含有金属或金属氧化物的功能层具有更明显的作用。
在一实施例中,功能层为电子传输层;进一步地,形成电子传输层的材料包括:ZnO、SnO2、TiO2、Mg掺杂ZnO和Al掺杂的ZnO中的一种或多种;进一步地,功能层的厚度为20nm-60nm;更进一步地,功能层的厚度为25nm-55nm;
在一实施例中,功能层为空穴传输层;进一步地,形成空穴传输层的材料包括:CDBP、CBP、NPB、TCTA中的一种或多种;进一步地,功能层的厚度为30nm-60nm;更进一步地,功能层的厚度为45nm-55nm;
在一实施例中,功能层为空穴注入层;进一步地,形成空穴注入层的材料包括:HAT-CN(2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲)、三氧化钼(MoO3)、三氧化钨(WO3)、五氧化二钒(V2O5)和五氧化二钽(Ta2O5)中的一种或多种;更进一步地,功能层中包含有三氧化钼(MoO3);进一步地,功能层的厚度为5nm-15nm;更进一步地,功能层的厚度为8nm-12nm;
在一实施例中,功能层为阳极层;进一步地,形成阳极层的材料包括:Ag、Al和Au中的一种或多种;更进一步地,功能层中包含有Ag;进一步地,功能层的厚度为80nm-120nm;更进一步地,功能层的厚度为90nm-110nm;
优选上述功能层为阳极层或空穴注入层;本发明的技术人员经过大量实验发现,本发明的方法在制备阳极层或空穴注入层时效果尤为显著。
可理解的,步骤S101中,可以采用现有的方法制备相应的功能层,例如溶液法、蒸镀等,具体可以根据功能层的种类进行选择,且制备过程中可以采用现有的条件,如手套箱内制备,然后将其取出进行后续步骤,应理解为均在本发明的保护范围内;
在一实施例中,功能层为阴极层,步骤S101中,采用蒸镀、溅射或化学刻蚀的方法形成阴极层;在一实施例中,功能层为电子传输层,步骤S101中,采用溶液法形成电子传输层;进一步地,采用旋涂、喷墨打印或刮涂形成电子传输层;在一实施例中,功能层为空穴传输层,步骤S101中,采用蒸镀的方法形成空穴传输层;在一实施例中,功能层为空穴注入层,步骤S101中,采用蒸镀的方法形成空穴注入层;在一实施例中,功能层为阳极层,步骤S101中,采用蒸镀或溅射的方法形成阳极层。
进一步地,上述功能层为量子点电子发光器件的功能层;更进一步地,上述功能层为倒置量子点发光二极管的功能层;本发明技术人员经研究发现,本发明的方法用于制备倒置量子点发光二极管的功能层,特别是倒置量子点发光二极管,具有十分显著的效果,这可能是由于暴露后薄膜层的杂化结构与量子点配合,特别是倒置量子点器件结构配合具有更优的技术效果。
S102:将功能层置于温度为5℃-50℃,相对湿度为10%-70%的空气氛围下进行暴露处理。
传统的发光器件的功能层的整个制备过程通常需要隔绝空气,以避免空气中的水或氧气对功能材料造成影响,且在将各功能层制备成发光器件的过程中也是需要隔绝空气的。但本发明技术人员在研究中发现,在形成功能层后,通过将功能层暴露于特定条件的空气氛围中,并通过控制空气湿度、温度和暴露时间,能够有效地提高功能层的性能,进而达到调节发光器件的发光效率和使用寿命的目的;特别是对于包含有金属或金属氧化物的功能层效果尤为显著;这可能是由于当功能层置于一定湿度的空气中,空气中的氧气和水分渗入功能层表面,嵌入功能材料中形成特定的杂化结构,进而实现载流子的注入平衡,达到提高器件效率和寿命的目的,打破了本领域的思维规律和规则,为发光器件的发展提供了一种全新的思路。
可理解的,步骤S102中预定时间可以根据所处置的功能层种类、温度和湿度条件等进行调节,在此不进行特别限定,应理解为均在本发明的保护范围内。
进一步地,将功能层置于温度为20℃-40℃,相对湿度为30%-60%的空气氛围下处理1min-60min;更进一步地,温度为22℃-35℃;更进一步地,温度为22℃-30℃;更进一步地,温度为23℃-28℃;更进一步地,相对湿度为35%-58%;更进一步地,相对湿度为40%-55%;更进一步地,相对湿度为48%-52%。
更进一步地,温度为22℃-35℃,相对湿度为30%-60%,处理时间为1-30min;更进一步地,温度为22℃-30℃,相对湿度为40%-55%,处理时间为2-20min;更进一步地,温度为22℃-30℃,相对湿度为48%-52%,处理时间为5-10min。
更进一步地,功能层为空穴注入层,温度为22℃-30℃,相对湿度为40%-55%,处理时间为5-10min;更进一步地,功能层中包含有三氧化钼,温度为22℃-30℃,相对湿度为40%-55%,处理时间为5-10min。
更进一步地,功能层为阳极层,温度为22℃-30℃,相对湿度为40%-55%,处理时间为5-10min;更进一步地,功能层中包含有银,温度为22℃-30℃,相对湿度为40%-55%,处理时间为5-10min。
本发明还提供了一种利用上述制备方法制备而成的功能层。
本发明还提供了一种发光器件,该发光器件包括上述制备方法制备而成的功能层。其中,功能层的制备方法如上所述,在此不再进行赘述。进一步地,发光器件为倒置量子点发光二极管。
本发明还提供了一种发光器件,包括:衬底;阴极层,形成于衬底上;量子点发光层,形成于阴极层上;空穴注入层,形成于量子点发光层上;阳极层,形成于空穴注入层上;空穴注入层和/或阳极层是经上述处理方法处理过的功能层;进一步地,在阴极层和量子点发光层之间还包括电子传输层;且电子传输层为采用权上述处理方法处理过的功能层;进一步地,量子点发光层和空穴注入层之间还包括空穴传输层,且空穴传输层为采用权上述处理方法处理过的功能层;各功能层及其制备方法,如上所述,在此不再进行赘述。
可理解的,倒置量子点发光二极管可以采用现有的结构,仅需其中至少一层功能层由上述方法制备而成即可,优选空穴注入层和/或阳极层采用上述方法制备。
如图1所示,在一实施例中,倒置量子点发光二极管10包括依次层叠于基板100上的阴极层200、电子传输层300、量子点发光层400、空穴传输层500、空穴注入层600和阳极层700,其中,空穴注入层600和/或阳极层700为采用上述方法制备而成的功能层;进一步地,上述倒置量子点发光二极管10还包括封盖层800。
本发明还提供了一种倒置量子点发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
S201:提供衬底;
步骤S201中的衬底无特别限定,可以采用现有的已知衬底,例如玻璃基板等,不应理解为对本发明的限制。
S202:在衬底上形成阴极层;
步骤S202中可以采用蒸镀、溅射或化学刻蚀方法形成阴极层;可以采用现有的阴极材料制备阴极层,例如ITO等;
S203:在阴极层上形成电子传输层;
可理解的,当无需电子传输层时,可以省略步骤S203,此时在阴极层形成量子点发光层即可;步骤S203中可以采用旋涂、喷墨打印或刮涂的方法形成电子传输层;另外,可以采用现有的电子传输材料制备电子传输层,例如:ZnO、SnO2、TiO2、Mg掺杂ZnO或Al掺杂的ZnO等;进一步地,步骤S203中电子传输层材料为Mg掺杂ZnO;更进一步地,Mg掺杂比例为2%-8%;更进一步地,Mg掺杂比例为4%-6%;进一步地,电子传输层的厚度为20nm-60nm;更进一步地,电子传输层的厚度为35nm-55nm;
S204:在电子传输层上形成量子点发光层;
步骤S204中可以采用旋涂、喷墨打印或刮涂的方法形成量子点发光层;另外,可以采用现有的量子点发光材料制备量子点发光层,优选采用核壳结构量子点,例如:II-VI族化合物半导体的量子点、III-V族化合物半导体的量子点、I-III-VI族化合物半导体的量子点或钙钛矿量子点;在一实施例中,量子点发光材料为CdSe/ZnS核壳结构量子点;在一实施例中,量子点发光层的厚度为20nm-30nm;
S205:在量子点发光层上形成空穴传输层;
可理解的,当无需形成空穴传输层时,可以省略步骤S205,此时直接在量子点发光层上形成空穴注入层即可。
步骤S205中可以采用蒸镀的方法形成空穴传输层;另外,可以采用现有的空穴传输材料制备空穴传输层,例如:CDBP(4,4'-双(9-咔唑基)-2,2'-二甲基联苯)、CBP(4,4'-二(9-咔唑)联苯)、NPB(N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺)、TCTA(4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺)中的一种或多种;在一实施例中,空穴传输材料为CBP;在一实施例中,空穴传输层的厚度为30nm-60nm;更进一步地,空穴传输层的厚度为45nm-55nm;
S206:在空穴传输层上形成空穴注入层;
步骤S206中可以采用蒸镀的方法形成空穴注入层;另外,可以采用现有的空穴注入材料制备空穴注入层,例如:HAT-CN、三氧化钼(MoO3)、三氧化钨(WO3)、五氧化二钒(V2O5)和五氧化二钽(Ta2O5)中的一种或多种;在一实施例中,空穴注入材料为MoO3;进一步地,空穴注入层的厚度为5nm-15nm;更进一步地,空穴注入层的厚度为8nm-12nm;
S207:置于温度为5℃-50℃、相对湿度为10%-70%的空气氛围下,进行暴露处理。
步骤S207同上述功能层的处理方法,在此不再进行赘述。
S208:在空穴注入层上形成阳极层;
步骤S208中可以采用蒸镀或溅射的方法形成阳极层;另外,可以采用现有的阳极材料制备阳极层,例如:Ag、Al和Au中的一种或多种;在一实施例中,阳极材料为Ag;进一步地,阳极层的厚度为80nm-120nm;更进一步地,阳极层的厚度为90nm-110nm;
S209:置于温度为5℃-50℃、相对湿度为10%-70%的空气氛围下,将阳极层进行暴露处理。
步骤S209同上述功能层的处理方法,在此不再进行赘述。
需要说明的是,当无需进行S207或S209时,省略步骤S207或S209即可,本实施例中步骤S207和步骤S209至少进行一个步骤即可,包括:仅对空穴注入层进行处理(进行步骤S207,省略步骤S209),仅对阳极层进行处理(省略步骤S207,进行步骤S209),对空穴注入层和阳极层均进行处理(进行步骤S207,进行步骤S209);
另外,若需要对其他功能层进行表面处理,在相应步骤后增加相应表面处理步骤即可,具体处理方法如上所述,在此不再进行赘述,应理解为均在本发明的保护范围内。
下面列举具体实施例来对本发明进行说明。
实施例1:
1)将带有ITO玻璃基板依次置于洗涤剂、去离子水、丙酮、乙醇、去离子水中各超声15min,然后100℃烘干;
2)在ITO基板上通过在手套箱内旋涂方式获得50nm的MgZnO薄膜,然后在手套箱100℃退火10min,其中Mg的掺杂比例为5%;
3)在步骤2)之后的片子上旋涂一层QD层,QD层厚度为25nm,退火温度为100℃,时间为10min,其中量子点为CdSe/ZnS核壳结构量子点,量子点分散在正辛烷溶剂中,浓度为15mg/mL;
4)将步骤3)中的基板转移到蒸镀机中依次蒸镀50nm CBP形成空穴传输层(HTL层);
5)在步骤4)之后蒸镀10nm MoO3形成空穴注入层;
6)在步骤5)之后打开蒸镀机,将基板取出在温度为25℃,湿度为50%的空气中放置1min。
7)在步骤6)的基板转移到蒸镀机内蒸镀100nm Ag形成阳极,测试实施例1的QLED器件效率随电流变化曲线,具体如图2所示,测试实施例1的QLED器件亮度随时间变化曲线,具体如图3所示。
实施例2:
1)将带有ITO玻璃基板依次置于洗涤剂、去离子水、丙酮、乙醇、去离子水中每次超声15min,然后100℃烘干;
2)在ITO基板上通过在手套箱内旋涂方式获得50nm的MgZnO薄膜,然后在手套箱100℃退火10min,其中Mg的掺杂比例为5%;
3)在步骤2)之后的片子上旋涂一层QD层,QD层厚度为25nm,退火温度为100℃,时间为10min,其中量子点为CdSe/ZnS核壳结构量子点,量子点分散在正辛烷溶剂中,浓度为15mg/mL;
4)将步骤3)中的基板转移到蒸镀机中依次蒸镀50nm CBP形成HTL层;
5)在步骤4)之后蒸镀10nm MoO3形成空穴注入层;
6)在步骤5)之后打开蒸镀机,将基板取出在温度为25℃,湿度为50%的空气中放置5min;
7)在步骤6)的基板转移到蒸镀机内蒸镀100nm Ag形成阳极,测试实施例2的QLED器件效率随电流变化曲线,具体如图2所示,测试实施例2的QLED器件亮度随时间变化曲线,具体如图3所示。
实施例3:
1)将带有ITO玻璃基板依次置于洗涤剂、去离子水、丙酮、乙醇、去离子水中每次超声15min,然后100℃烘干;
2)在ITO基板上通过在手套箱内旋涂方式获得50nm的MgZnO薄膜,然后在手套箱100℃退火10min,其中Mg的掺杂比例为5%;
3)在步骤2)之后的片子上旋涂一层QD层,QD层厚度为25nm,退火温度为100℃,时间为10min,其中量子点为CdSe/ZnS核壳结构量子点,量子点分散在正辛烷溶剂中,浓度为15mg/mL;
4)将步骤3)中的基板转移到蒸镀机中依次蒸镀50nm CBP形成HTL层;
5)在步骤4)之后蒸镀10nm MoO3形成空穴注入层;
6)在步骤5)之后打开蒸镀机,将基板取出在温度为25℃,湿度为50%的空气中放置10min;
7)在步骤6)的基板转移到蒸镀机内蒸镀100nm Ag形成阳极,测试实施例3的QLED器件效率随电流变化曲线,具体如图2所示,测试实施例3的QLED器件亮度随时间变化曲线,具体如图3所示。
实施例4:
1)将带有ITO玻璃基板依次置于洗涤剂、去离子水、丙酮、乙醇、去离子水中每次超声15min,然后100℃烘干;
2)在ITO基板上通过在手套箱内旋涂方式获得50nm的MgZnO薄膜,然后在手套箱100℃退火10min,其中Mg的掺杂比例为5%;
3)在步骤2)之后的片子上旋涂一层QD层,QD层厚度为25nm,退火温度为100℃,时间为10min,其中量子点为CdSe/ZnS核壳结构量子点,量子点分散在正辛烷溶剂中,浓度为15mg/mL;
4)将步骤3)中的基板转移到蒸镀机中依次蒸镀50nm CBP形成HTL层;
5)在步骤4)之后蒸镀10nm MoO3形成空穴注入层;
6)在步骤6)的基板转移到蒸镀机内蒸镀100nm Ag形成阳极;
7)在步骤6)之后打开蒸镀机,将基板取出在温度为25℃,湿度为50%的空气中放置10min,测试实施例4的QLED器件效率随电流变化曲线,具体如图4所示,测试实施例4的QLED器件亮度随时间变化曲线,具体如图5所示。
对比例1:
1)将带有ITO玻璃基板依次置于洗涤剂、去离子水、丙酮、乙醇、去离子水中每次超声15min,然后100℃烘干。
2)在ITO基板上通过在手套箱内旋涂方式获得50nm的MgZnO薄膜,然后在手套箱100℃退火10min,其中Mg的掺杂比例为5%。
3)在步骤2)之后的片子上旋涂一层QD层,QD层厚度为25nm,退火温度为100℃,时间为10min,其中量子点为CdSe/ZnS核壳结构量子点,量子点分散在正辛烷溶剂中,浓度为15mg/mL。
4)将步骤3)中的基板转移到蒸镀机中依次蒸镀50nm CBP形成HTL层。
5)在步骤4)之后蒸镀10nm MoO3形成空穴注入层。
6)在步骤5)之后蒸镀100nm Ag形成阳极;测试对比例1的QLED器件效率随电流变化曲线,具体如图2和图4所示,测试对比例1的QLED器件亮度随时间变化曲线,具体如图3和图5所示。
实验结果:
其中,对比例1是常见的倒置量子点发光二极管电子传输层的制备工艺,实施例1、实施例2和实施例3则是采用本发明的空气氛围暴露方法制备而成的功能层,从图2和图3可以看出,实施例1、实施例2和实施例3的QLED相比于对比例1效率都有明显提高,实施例1、实施例2和实施例3相比于对比例1寿命也有明显提高(在相同亮度下测试);另外,对比实施例1、实施例2和实施例可以看出,暴露时间对空能层性能具有一定的影响,优选温度为25℃,湿度为50%的空气氛围中放置5min-10min;说明本发明不仅能够提高器件性能和寿命,且通过优化空气的湿度、温度和暴露时间对器件性能进行调节,得到最佳性能发光器件。
对比例1是常见的倒置量子点发光二极管电子传输层的制备工艺,实施例4是采用本发明方法的阳极Ag暴露空气工艺。从图4和图5可以看出,实施例4的发光效率和寿命明显优于对比例1,说明采用本发明的将阳极层置于特定条件的空气氛围中进行处理能够有效地提高发光器件效率和寿命。
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 (10)
1.一种发光器件功能层的处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供功能层;
将所述功能层置于温度为5℃-50℃,相对湿度为10%-70%的空气氛围下进行暴露处理;
其中,所述功能层为发光器件中的阴极层、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、电子注入层和电子传输层的至少之一。
2.根据权利要求1所述的处理方法,其特征在于,所述暴露处理的条件为:温度20℃-40℃,相对湿度30%-60%,处理时间1min-60min。
3.根据权利要求1或2所述的处理方法,所述功能层包含有:金属或金属氧化物。
4.根据权利要求1或2所述的处理方法,其特征在于,所述功能层为空穴注入层,形成所述空穴注入层的材料包括:HAT-CN、三氧化钼、三氧化钨、五氧化二钒和五氧化二钽中的一种或多种;和/或
所述功能层为阳极层,形成所述阳极层的材料包括:Ag、Al和Au中的一种或多种。
5.根据权利要求1或2所述的处理方法,其特征在于,所述功能层为电子传输层,形成所述电子传输层的材料包括:ZnO、SnO2、TiO2、Mg掺杂ZnO和Al掺杂的ZnO中的一种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的处理方法,其特征在于,所述功能层为空穴传输层,形成所述空穴传输层的材料包括:CDBP、CBP、NPB及TCTA中的一种或多种。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的处理方法制备而成的功能层。
8.一种发光器件,其特征在于,包括至少一层权利要求7所述的功能层。
9.一种发光器件,其特征在于,包括:
衬底;
阴极层,形成于所述衬底上;
量子点发光层,形成于所述阴极层上;
空穴注入层,形成于所述量子点发光层上;
阳极层,形成于所述空穴注入层上;
其中,所述空穴注入层和/或所述阳极层是经权利要求1-6任一项所述的处理方法处理过的功能层。
10.根据权利要求9所述的发光器件,其特征在于,在所述阴极层和所述量子点发光层之间还包括电子传输层,且所述电子传输层为采用权利要求1-3、5任一项所述的处理方法处理过的功能层;和/或
所述量子点发光层和所述空穴注入层之间还包括空穴传输层,且所述空穴传输层为采用权利要求1-3、6任一项所述的处理方法处理过的功能层。
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Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050212411A1 (en) * | 2003-07-24 | 2005-09-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Manufacturing method of light emitting element |
JP2007234729A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Seiko Epson Corp | 有機el装置および電子機器 |
JP2007234293A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Seiko Epson Corp | 有機半導体素子の製造方法、有機el装置の製造方法および有機el装置の製造装置 |
JP2007242831A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Seiko Epson Corp | 機能液、機能薄膜、エレクトロルミネッセンス素子、エレクトロルミネッセンス装置及び電子機器 |
JP2008047890A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-28 | Dainippon Printing Co Ltd | 有機デバイス及び有機デバイスの製造方法 |
WO2009022556A1 (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-19 | Sumitomo Chemical Company, Limited | 有機エレクトロルミネッセンス素子及び製造方法 |
JP2009266814A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-11-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | 有機電界発光素子の製造方法、有機電界発光素子、有機elディスプレイ及び有機el照明 |
JP2009283491A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-12-03 | Toyota Central R&D Labs Inc | 有機発光素子およびその製造方法 |
US20130015430A1 (en) * | 2011-07-14 | 2013-01-17 | Universal Display Corporation | Composite Organic/Inorganic Layer for Organic Light-Emitting Devices |
CN104409660A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-03-11 | 南京邮电大学 | 一种聚合物基白光oled及其制备方法 |
CN105336872A (zh) * | 2015-10-09 | 2016-02-17 | 北京大学深圳研究生院 | 一种白光有机发光二极管器件及制备方法 |
WO2020134162A1 (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | Tcl科技集团股份有限公司 | 量子点发光二极管及其制备方法 |
-
2020
- 2020-11-03 CN CN202011207341.8A patent/CN114038947B/zh active Active
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050212411A1 (en) * | 2003-07-24 | 2005-09-29 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Manufacturing method of light emitting element |
JP2007234729A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Seiko Epson Corp | 有機el装置および電子機器 |
JP2007234293A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Seiko Epson Corp | 有機半導体素子の製造方法、有機el装置の製造方法および有機el装置の製造装置 |
JP2007242831A (ja) * | 2006-03-08 | 2007-09-20 | Seiko Epson Corp | 機能液、機能薄膜、エレクトロルミネッセンス素子、エレクトロルミネッセンス装置及び電子機器 |
JP2008047890A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-28 | Dainippon Printing Co Ltd | 有機デバイス及び有機デバイスの製造方法 |
WO2009022556A1 (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-19 | Sumitomo Chemical Company, Limited | 有機エレクトロルミネッセンス素子及び製造方法 |
JP2009266814A (ja) * | 2008-04-02 | 2009-11-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | 有機電界発光素子の製造方法、有機電界発光素子、有機elディスプレイ及び有機el照明 |
JP2009283491A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-12-03 | Toyota Central R&D Labs Inc | 有機発光素子およびその製造方法 |
US20130015430A1 (en) * | 2011-07-14 | 2013-01-17 | Universal Display Corporation | Composite Organic/Inorganic Layer for Organic Light-Emitting Devices |
CN104409660A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-03-11 | 南京邮电大学 | 一种聚合物基白光oled及其制备方法 |
CN105336872A (zh) * | 2015-10-09 | 2016-02-17 | 北京大学深圳研究生院 | 一种白光有机发光二极管器件及制备方法 |
WO2020134162A1 (zh) * | 2018-12-28 | 2020-07-02 | Tcl科技集团股份有限公司 | 量子点发光二极管及其制备方法 |
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Publication number | Publication date |
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