CN115915801A - 一种光电器件及其制备方法、显示装置 - Google Patents

一种光电器件及其制备方法、显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115915801A
CN115915801A CN202111112237.5A CN202111112237A CN115915801A CN 115915801 A CN115915801 A CN 115915801A CN 202111112237 A CN202111112237 A CN 202111112237A CN 115915801 A CN115915801 A CN 115915801A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phthalocyanine
zno
metal phthalocyanine
complex
phthalocyanine complex
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.)
Pending
Application number
CN202111112237.5A
Other languages
English (en)
Inventor
郭煜林
吴龙佳
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.)
TCL Technology Group Co Ltd
Original Assignee
TCL Technology Group 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 TCL Technology Group Co Ltd filed Critical TCL Technology Group Co Ltd
Priority to CN202111112237.5A priority Critical patent/CN115915801A/zh
Priority to PCT/CN2022/119360 priority patent/WO2023041046A1/zh
Publication of CN115915801A publication Critical patent/CN115915801A/zh
Pending legal-status Critical Current

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
    • 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
    • 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
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • 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
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/12—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • H10K71/15—Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating characterised by the solvent used
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本申请公开一种光电器件，包括层叠的阳极、发光层、电子传输层及阴极，所述电子传输层的材料包括金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料。所述光电器件的电子传输层通过酞菁金属的配位效应，使ZnO纳米材料的费米能级向上移动进入导带，使ZnO表面连接M(Pc)‑O‑Zn键和Zn‑N(Pc)键，且所述M(Pc)‑O‑Zn键和Zn‑N(Pc)键由ZnO的表面和亚表面Zn原子的3d轨道和表面O原子的2p轨道所组成，从而使ZnO的表面金属化，使ZnO呈现金属态，从而提高ZnO纳米材料的导电性，促进ZnO纳米材料的电子传输，提高电子传输层的电子传输效率，有利于光电器件的电子‑空穴注入平衡，进而提升光电器件的发光效率并降低光电器件的开启电压。另，本申请还公开了一种所述光电器件的制备方法及包括所述光电器件的显示装置。

Description

一种光电器件及其制备方法、显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种光电器件、所述光电器件的制备方法、及包括所述光电器件的显示装置。
背景技术
光电器件是指根据光电效应制作的器件，其在新能源、传感、通信、显示、照明等领域具有广泛的应用，如太阳能电池、光电探测器、有机电致发光器件(OLED或量子点电致发光器件(QLED)。
传统的光电器件的结构主要包括阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层(即电子传输层)、电子注入层及阴极。在电场的作用下，光电器件的阳极产生的空穴和阴极产生的电子发生移动，分别向空穴传输层和电子传输层注入，最终迁移到发光层，当二者在发光层相遇时，产生能量激子，从而激发发光分子最终产生可见光。
ZnO是一种直接带隙的n型半导体材料，具有3.37eV的高宽禁带和3.7eV的低功函，且具有稳定性好、透明度高、安全无毒等优点，使得ZnO成为制备光电子器件电子传输层的主要材料。此外，ZnO还具有很多潜在的优点，例如，ZnO的激子束缚能高达60meV，远远高于其它宽禁带半导体材料(例如，GaN的激子束缚能为2meV)，且ZnO的激子束缚能是室温热能(26meV)的2.3倍，因此ZnO的激子可以在室温下稳定存在。此外，ZnO纳米材料还具有高电子迁移率、制备简单、成本低廉等优势，而被广泛应用于光电器件。
然而，现有的包括ZnO电子传输层的光电器件的发光效率较低，开启电压较高，在一定程度上影响了光电器件的使用。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种电子传输层及光电器件，旨在改善现有的光电器件发光效率较低及开启电压较高的问题。
本申请实施例是这样实现的，一种光电器件，包括层叠的阳极、发光层、电子传输层及阴极，其特征在于：所述电子传输层的材料包括金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属酞菁配合物选自酞菁锌、酞菁镁、酞菁钴、酞菁银及酞菁铜中的至少一种。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料中，金属酞菁配合物与ZnO纳米材料的摩尔比的范围为1:(0.01-0.2)。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属酞菁配合物为氟化金属酞菁配合物。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述氟化金属酞菁配合物选自氟化酞菁锌、氟化酞菁镁、氟化酞菁钴、氟化酞菁银及氟化酞菁铜中的至少一种。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述发光层为有机发光层或量子点发光层，所述有机发光层的材料选自二芳香基蒽衍生物、二苯乙烯芳香族衍生物、芘衍生物或芴衍生物、发蓝色光的TBPe荧光材料、发绿色光的TTPA荧光材料、发橙色光的TBRb荧光材料及发红色光的DBP荧光材料中的至少一种，所述量子点发光层的材料选自单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种，所述单一结构量子点选自II-VI族化合物、III-V族化合物及I-III-VI族化合物中的至少一种，所述核壳结构的量子点的核选自上述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料选自CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS和ZnS中的至少一种。
相应的，本申请实施例还提供一种光电器件的制备方法，包括如下步骤：
提供阳极，在所述阳极上形成发光层；
提供锌盐、碱及溶剂，混合，得到ZnO前驱体溶液，将所述ZnO前驱体溶液与金属酞菁配合物混合，得到金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料，将所述金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料设置在所述发光层上，得到电子传输层；
在所述电子传输层上形成阴极；
或者，所述制备方法包括如下步骤：
提供阴极；
提供锌盐、碱及溶剂，混合，得到ZnO前驱体溶液，将所述ZnO前驱体溶液与金属酞菁配合物混合，得到金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料，将所述金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料设置在所述阴极上，得到电子传输层；
在所述电子传输层上形成层叠的发光层及阳极。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述锌盐选自醋酸锌、硝酸锌、氯化锌及二水合乙酸锌中的至少一种；和/或
所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾及四甲基氢氧化铵中的至少一种；和/或
所述溶剂选自甲醇、乙醇及丁醇中的至少一种。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述碱中的OH-与所述锌盐中的Zn2+的摩尔比的范围为(1.5-3):1；和/或
所述ZnO前驱体溶液中的Zn2+与所述金属酞菁配合物的摩尔比的范围为1:(0.01-0.2)。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述金属酞菁配合物选自酞菁锌、酞菁镁、酞菁钴、酞菁银及酞菁铜中的至少一种；和/或
所述金属酞菁配合物为氟化金属酞菁配合物，所述氟化金属酞菁配合物选自氟化酞菁锌、氟化酞菁镁、氟化酞菁钴、氟化酞菁银及氟化酞菁铜中的至少一种。
可选的，在本申请的一些实施例中，所述混合后还包括60-120℃恒温搅拌的步骤。
相应的，本申请实施例还提供一种显示装置，所述显示装置包括上述光电器件，或者所述显示装置包括上述制备方法制得的光电器件。
本申请的光电器件的电子传输层的材料包括金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料，通过酞菁金属的配位效应，使ZnO的费米能级向上移动进入导带，使ZnO表面连接M(Pc)-O-Zn键和Zn-N(Pc)键，且所述M(Pc)-O-Zn键和Zn-N(Pc)键由ZnO的表面和亚表面Zn原子的3d轨道和表面O原子的2p轨道所组成，从而使ZnO的表面金属化，使ZnO呈现金属态，从而提高ZnO纳米材料的导电性，促进ZnO纳米材料的电子传输，提高电子传输层的电子传输效率，有利于光电器件的电子-空穴注入平衡，从而提升光电器件的发光效率并降低光电器件的开启电压。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本申请实施例提供的一种光电器件的结构示意图；
图2是本申请实施例提供的另一种光电器件的结构示意图；
图3是本申请实施例提供的一种光电器件的制备方法流程图；
图4是本申请实施例提供的另一种光电器件的制备方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本申请的描述中，术语“包括”是指“包括但不限于”。本发明的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本发明范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
请参阅图1，本申请实施例提供一种光电器件100，所述光电器件100可以为太阳能电池、光电探测器、有机电致发光器件(OLED)或量子点电致发光器件(QLED)。所述光电器件100包括依次层叠的阳极10、发光层20、电子传输层30及阴极40。
所述电子传输层30的材料包括金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料，即MPc-ZnO，其中，M为金属，Pc为酞菁。
所述金属酞菁配合物可以选自但不限于酞菁锌、酞菁镁、酞菁钴、酞菁银及酞菁铜中的至少一种。
所述ZnO纳米材料为本领域已知用于电子传输层的ZnO纳米材料。在一实施例中，所述ZnO纳米材料为粒径范围为10-100nm的ZnO纳米颗粒。ZnO纳米颗粒的粒径过小，则ZnO表面会具有较多的表面缺陷，而影响电子传输层30的电子传输性能；ZnO纳米颗粒的粒径过大，会导致电子传输层的平整度及成膜均匀性，进而影响电子传输层30的电子传输性能。
所述金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料，通过酞菁金属的配位效应，使ZnO的费米能级向上移动进入导带，使ZnO表面连接M(Pc)-O-Zn键和Zn-N(Pc)键，且所述M(Pc)-O-Zn键和Zn-N(Pc)键由ZnO的表面和亚表面Zn原子的3d轨道和表面O原子的2p轨道所组成，从而使ZnO的表面金属化，使ZnO呈现金属态，从而提高ZnO纳米材料的导电性，促进ZnO纳米材料的电子传输，提高电子传输层30的电子传输效率，有利于包括所述电子传输层30的光电器件100的电子-空穴注入平衡，从而提升光电器件100的发光效率并降低光电器件100的开启电压。
所述金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料中，所述金属酞菁配合物与所述ZnO纳米材料的摩尔比的范围为1:(0.01-0.2)。所述金属酞菁配合物的含量过低，难以达到提高电子传输层30的电子传输效率的效果；所述金属酞菁配合物的含量过高，则会降低电子传输层30的电荷传输性能。
在一实施例中，所述金属酞菁配合物为氟化金属酞菁配合物，即F-MPc-ZnO。所述氟化金属酞菁配合物可以选自但不限于氟化酞菁锌、氟化酞菁镁、氟化酞菁钴、氟化酞菁银及氟化酞菁铜中的至少一种。
所述氟化金属酞菁配合物使用氟原子或者含氟基团对金属酞菁配合物中的苯环进行化学基团修饰，利用氟原子的吸电子作用降低酞菁分子中大π键上的电子云密度，使得金属酞菁配合物的中心金属原子与ZnO表面的氧空位更容易结合，以通过配位诱导电子局域化，从而增强ZnO表面的金属性，降低ZnO的功函，使ZnO的功函数与阴极的功函更匹配，从而使电子传输层30具有良好的导电性。如此，在所述包括金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料的电子传输层30上蒸镀电极，可以形成欧姆接触，从而有效地提升光电器件100的电子注入。
此外，金属酞菁配合物上的N原子与ZnO中的Zn悬挂键配位，金属酞菁配合物上的金属原子与ZnO中的氧空位配位，而氟的引入可以提升金属酞菁配合物在溶剂中的溶解度，钝化ZnO的表面缺陷，减少ZnO对电子的捕获，从而促进电子有效地注入光电器件100的发光层中。
进一步的，含氟基团充当配体修饰于金属酞菁配合物中，可以减小ZnO薄膜的表面粗糙度，改善ZnO与阴极的接触界面，协同提升电子注入效率。从而有利于包括所述电子传输层30的光电器件100的电子-空穴注入平衡，进而提升光电器件100的发光效率并降低光电器件100的开启电压。
在一实施例中，所述电子传输层的材料为所述金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料。
所述电子传输层的材料还可以包括纳米金属氧化物或掺杂的纳米金属氧化物，纳米金属氧化物包括但不限于是ZnO、TiO2、SnO2、Ta2O3、ZrO2、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO以及InSnO中的一种或多种，掺杂的纳米金属氧化物中的掺杂元素为镁、铝、镓、锂、铟、锡以及钼中的一种或多种。在一实施例中，所述电子传输层的材料由所述金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料与所述纳米金属氧化物或掺杂的纳米金属氧化物组成。
所述阳极10的材料为本领域已知用于阳极的材料，例如，可以选自但不限于掺杂金属氧化物电极、复合电极等。所述掺杂金属氧化物电极可以选自但不限于铟掺杂氧化锡(ITO)、氟掺杂氧化锡(FTO)、锑掺杂氧化锡(ATO)、铝掺杂氧化锌(AZO)、镓掺杂氧化锌(GZO)、铟掺杂氧化锌(IZO)、镁掺杂氧化锌(MZO)及铝掺杂氧化镁(AMO)中的至少一种。所述复合电极为掺杂或非掺杂的透明金属氧化物之间夹着金属的复合电极，如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等。
所述发光层20可以为有机发光层或量子点发光层。当所述发光层20为有机发光层时，所述光电器件100可以为有机电致发光器件。当所述发光层20为量子点发光层时，所述光电器件100可以为量子点电致发光器件。
所述有机发光层的材料为本领域已知用有机发光层的材料，例如，可以选自但不限于二芳香基蒽衍生物、二苯乙烯芳香族衍生物、芘衍生物或芴衍生物、发蓝色光的TBPe荧光材料、发绿色光的TTPA荧光材料、发橙色光的TBRb荧光材料、及发红色光的DBP荧光材料中的至少一种。
所述量子点发光层的材料为本领域已知用于光电器件的量子点发光层的量子点材料，例如，可以选自但不限于单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种。所述单一结构量子点可以选自但不限于II-VI族化合物、III-V族化合物和I-III-VI族化合物中的至少一种。作为举例，所述II-VI族化合物可以选自但不限于CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe及CdZnSTe中的至少一种；所述III-V族化合物可以选自但不限于InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP及InAlNP中的至少一种；所述I-III-VI族化合物可以选自但不限于CuInS2、CuInSe2及AgInS2中的至少一种。所述核壳结构的量子点的核可以选自上述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料可以选自但不限于CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS和ZnS中的至少一种。作为示例，所述核壳结构的量子点可以选自但不限于CdZnSe/CdZnS/ZnS、CdZnSe/ZnSe/ZnS、CdSe/ZnS、CdSe/ZnSe/ZnS、ZnSe/ZnS、ZnSeTe/ZnS、CdSe/CdZnSeS/ZnS、InP/ZnSe/ZnS及InP/ZnSeS/ZnS中的至少一种。
所述阴极40为本领域已知用于电致发光器件的阴极，例如，可以选自但不限于Ag电极、Al电极、Au电极、Pt电极或合金电极的至少一种。
请参阅图2，在一实施例中，所述光电器件100还包括空穴传输层50，所述空穴传输层50位于所述阳极10与所述发光层20之间。
所述空穴传输层50的材料还可以为本领域已知用于空穴传输层的材料，例如，可以选自但不限于聚[双(4-苯基)(2,4,6-三甲基苯基)胺](PTAA)、2,2',7,7'-四[N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基]-9,9'-螺二芴(spiro-omeTAD)、4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)、N,N′-双(1-奈基)-N,N′-二苯基-1,1′-二苯基-4,4′-二胺(NPB)、4,4'-双(N-咔唑)-1,1'-联苯(CBP)、聚[(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-co-(4,4'-(N-(对丁基苯基))二苯胺)](TFB)、聚(9-乙烯基咔唑)(PVK)、聚三苯胺(Poly-TPD)、PEDOT:PSS及4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)中的至少一种。
可以理解，所述光电器件100除上述各功能层外，还可以增设一些常规用于光电器件的有助于提升光电器件性能的功能层，例如电子阻挡层、空穴阻挡层、电子注入层、空穴注入层、界面修饰层等。
可以理解，所述光电器件100的各层的材料可以依据光电器件100的发光需求进行调整。
可以理解，所述光电器件100可以为正置光电器件或倒置光电器件。
请参阅图3，本申请实施例还提供一种所述光电器件100的制备方法，包括如下步骤：
步骤S11：提供阳极10，在所述阳极10上形成发光层20；
步骤S12：在所述发光层20上形成电子传输层30，具体的：
A、提供锌盐、碱及溶剂，混合，得到ZnO前驱体溶液；
B、将所述ZnO前驱体溶液与金属酞菁配合物混合，反应，得到金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料；
C、将所述金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料设置在所述发光层20上，得到电子传输层30。
步骤S13：在所述电子传输层30上形成阴极40。
可以理解，在所述光电器件100还包括空穴传输层50时，所述步骤S11为：提供阳极10，在所述阳极10上依次形成层叠的空穴传输层50及发光层20。
请参阅图4，本申请实施例还提供另一种所述光电器件100的制备方法，包括如下步骤：
步骤S21：提供阴极40；
步骤S22：在所述阴极40上形成电子传输层30，具体的：
A、提供锌盐、碱及溶剂，混合，得到ZnO前驱体溶液；
B、将所述ZnO前驱体溶液与金属酞菁配合物混合，反应，得到金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料；
C、将所述金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料设置在所述阴极40上，得到电子传输层30。
步骤S23：在所述电子传输层30上依次形成层叠的发光层20及阳极10。
可以理解，在所述光电器件100还包括空穴传输层50时，所述步骤S23为：在所述电子传输层30上依次形成层叠的发光层20、空穴传输层50及阳极10。
以上两种制备方法中：
所述步骤A中，所述锌盐可以选自但不限于可溶性无机锌盐及可溶性有机锌盐中的至少一种，例如，可以选自但不限于醋酸锌、硝酸锌、氯化锌及二水合乙酸锌中的至少一种。
所述碱可以选自但不限于氢氧化钠、氢氧化钾及四甲基氢氧化铵中的至少一种。
所述溶剂可以为有机溶剂。所述有机溶剂可以选自但不限于甲醇、乙醇及丁醇中的至少一种。
所述碱中的OH-与所述锌盐中的Zn2+的摩尔比的范围为(1.5-3):1。所述ZnO前驱体溶液的pH范围为12-14。碱性环境有利于ZnO纳米材料的合成，所述碱的pH过低，ZnO纳米材料的表面易形成更多的羟基配体；所述碱的pH过高，会导致合成的ZnO纳米材料的粒径过小，而具有较多的表面缺陷。
在一实施例中，所述盐、碱及溶剂的混合方法为：将适量的锌盐加入到50ml溶剂中形成浓度为0.1-1M的溶液，搅拌溶解，然后加入10ml醇的碱液，继续搅拌10min-2h得到澄清透明溶液，即为ZnO前驱体溶液。所述醇可以选自但不限于甲醇、乙醇及丁醇中的至少一种。
所述步骤A中，混合后还包括恒温搅拌的步骤。其中，恒温的温度范围为60-120℃。搅拌的时间没有限制，得到澄清透明的溶液后即可停止搅拌，在一实施例中，所述搅拌的时间范围为10min-2h。所述恒温搅拌可以降低反应势垒，提升反应物的活泼度，进而加速反应。温度过低效果不佳，温度过高，溶剂蒸发快而影响反应。
所述步骤B中，所述金属酞菁配合物可以选自但不限于酞菁锌、酞菁镁、酞菁钴、酞菁银及酞菁铜中的至少一种。
在一实施例中，所述金属酞菁配合物为氟化金属酞菁配合物。所述氟化金属酞菁配合物可以选自但不限于氟化酞菁锌、氟化酞菁镁、氟化酞菁钴、氟化酞菁银及氟化酞菁铜中的至少一种。
所述ZnO前驱体溶液中的Zn2+与所述金属酞菁配合物的摩尔比的范围为1:(0.01-0.2)。
可以理解，所述基板的种类没有限制。在一实施例中，所述基板为阴极衬底，所述阴极可以选自但不限于Ag电极、Al电极、Au电极、Pt电极或合金电极的至少一种，所述衬底可以为玻璃等常规使用的衬底，所述金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料设置在所述阴极上。在又一实施例中，所述基板包括层叠的阳极及发光层，所述金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料设置在所述发光层上。
所述步骤B，将所述ZnO前驱体溶液与金属酞菁配合物混合后，还包括：搅拌使ZnO前驱体溶液与金属酞菁配合物反应，得到反应产物，然后用析出剂使反应产物析出。在一实施例中，所述反应时间为1-4h。所述析出剂可以选自但不限于丙酮、乙酸乙酯、己烷及庚烷中的至少一种。
所述步骤C中，将所述金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料设置在所述基板上的方法可以为化学法或物理法。其中，化学法可以为化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法及共沉淀法等。物理法可以为物理镀膜法或溶液加工法，物理镀膜法可以为热蒸发镀膜法CVD、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PVD、原子层沉积法及脉冲激光沉积法等；溶液加工法可以为旋涂法、印刷法、喷墨打印法、刮涂法、打印法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法及条状涂布法等。
在一实施例中，将所述金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料设置在所述基板上的方法为溶液法，此时，需要先将所述金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料使用分散剂分散，得到金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料分散液，然后将金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料分散液通过溶液法设置在所述基板上。所述分散剂可以选自但不限于甲醇、乙醇、丁醇及戊醇中的至少一种。
所述形成阳极10、空穴传输层50、发光层20及阴极40的方法可采用本领域常规技术实现，例如可以为化学法或物理法。所述化学法或物理法参上文所述，在此不再赘述。
可以理解，在所述光电器件100还包括电子阻挡层、空穴阻挡层、电子注入层、空穴注入层和/或界面修饰层等其它功能层时，所述光电器件100的制备方法还包括形成所述各功能层的步骤。
本申请实施例还提供一种显示装置，所述显示装置包括所述光电器件100。
下面通过具体实施例来对本申请进行具体说明，以下实施例仅是本申请的部分实施例，不是对本申请的限定。
实施例1
提供具有ITO阳极10的玻璃衬底，其中，阳极10的厚度为50nm；
在所述阳极10上旋涂TFB材料，得到厚度为30nm的空穴传输层50；
在所述空穴传输层50上旋涂CdSe/ZnS核壳结构的蓝色量子点，得到厚度为40nm的发光层20；
将适量的氯化锌加入到30ml甲醇中，搅拌溶解，形成总浓度为0.5M的溶液，然后，加入10ml甲醇的碱液，其中碱液中的OH-与氯化锌中的Zn2+的摩尔比为1.5:1，继续搅拌1h，得到澄清透明溶液，即ZnO前驱体溶液；
将上述ZnO前驱体溶液与氟化酞菁锌混合，其中，ZnO前驱体溶液中的Zn与氟化酞菁锌的摩尔比为1:0.1，搅拌1h，用丙酮析出反应产物，得到氟化酞菁锌修饰的ZnO纳米颗粒，其中，ZnO纳米颗粒的粒径为10-100nm，用乙醇分散，得到氟化酞菁锌修饰的ZnO纳米材料分散液；
将所述氟化酞菁锌修饰的ZnO纳米材料分散液旋涂在所述发光层20上，得到厚度为40nm的电子传输层30；
在所述电子传输层30上蒸镀Al，得到厚度为100nm的阴极40，
封装，得到光电器件100。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，区别在于，本实施例中，将ZnO前驱体溶液与氟化酞菁钴混合，其中，ZnO前驱体溶液中的Zn与氟化酞菁钴的摩尔比为1:0.05。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，区别在于，本实施例中，将ZnO前驱体溶液与氟化酞菁镁混合，其中，ZnO前驱体溶液中的Zn与氟化酞菁镁的摩尔比为1:0.05。
实施例4
本实施例与实施例1基本相同，区别在于，本实施例中，将ZnO前驱体溶液与酞菁锌混合，其中，ZnO前驱体溶液中的Zn与酞菁锌的摩尔比为1:0.1，得到的是酞菁锌修饰的ZnO纳米颗粒及酞菁锌修饰的ZnO纳米材料分散液。
对比例
提供具有ITO阳极的玻璃衬底，其中阳极的厚度为50nm；
在所述阳极上旋涂TFB材料，得到厚度为30nm的空穴传输层；
在所述空穴传输层上旋涂CdSe/ZnS核壳结构的蓝色量子点，得到厚度为40nm的发光层；
提供ZnO纳米材料，其中，ZnO纳米材料的粒径为10-100nm，用乙醇分散，得到ZnO纳米材料分散液；
将所述ZnO纳米材料分散液旋涂在所述发光层上，得到厚度为40nm的电子传输层；
在所述电子传输层上蒸镀Al，得到厚度为100nm的阴极，
封装，得到光电器件。
对上述实施例1-4的光电器件100及对比例的光电器件的外量子效率EQE及开启电压进行测试。其中，外量子效率EQE及开启电压均采用EQE光学测试仪器测定。其中，开启电压为器件亮度为1nits时的电压。测试结果参下表一。
表一：
EQE(％) 开启电压(V)
对比例 2.77 5.59
实施例1 6.81 2.21
实施例2 6.47 2.20
实施例3 6.12 2.23
实施例4 4.81 4.44
由表一可知，相较于电子传输层材料为ZnO纳米材料的光电器件，实施例1-4的电子传输层30材料为金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料的光电器件100具有更高的外量子效率及更低的开启电压。
以上对本申请实施例所提供的光电器件及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (12)

1.一种光电器件，包括层叠的阳极、发光层、电子传输层及阴极，其特征在于：所述电子传输层的材料包括金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料。
2.如权利要求1所述的光电器件，其特征在于：所述金属酞菁配合物选自酞菁锌、酞菁镁、酞菁钴、酞菁银及酞菁铜中的至少一种。
3.如权利要求1所述的光电器件，其特征在于：所述金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料中，金属酞菁配合物与ZnO纳米材料的摩尔比的范围为1:(0.01-0.2)。
4.如权利要求1所述的光电器件，其特征在于：所述金属酞菁配合物为氟化金属酞菁配合物。
5.如权利要求4所述的光电器件，其特征在于：所述氟化金属酞菁配合物选自氟化酞菁锌、氟化酞菁镁、氟化酞菁钴、氟化酞菁银及氟化酞菁铜中的至少一种。
6.如权利要求1所述的光电器件，其特征在于：所述发光层为有机发光层或量子点发光层，所述有机发光层的材料选自二芳香基蒽衍生物、二苯乙烯芳香族衍生物、芘衍生物或芴衍生物、发蓝色光的TBPe荧光材料、发绿色光的TTPA荧光材料、发橙色光的TBRb荧光材料及发红色光的DBP荧光材料中的至少一种，所述量子点发光层的材料选自单一结构量子点及核壳结构量子点中的至少一种，所述单一结构量子点选自II-VI族化合物、III-V族化合物及I-III-VI族化合物中的至少一种，所述核壳结构的量子点的核选自上述单一结构量子点中的任意一种，所述核壳结构的量子点的壳层材料选自CdS、CdTe、CdSeTe、CdZnSe、CdZnS、CdSeS、ZnSe、ZnSeS和ZnS中的至少一种。
7.一种光电器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供阳极，在所述阳极上形成发光层；
提供锌盐、碱及溶剂，混合，得到ZnO前驱体溶液，将所述ZnO前驱体溶液与金属酞菁配合物混合，得到金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料，将所述金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料设置在所述发光层上，得到电子传输层；
在所述电子传输层上形成阴极；
或者，所述制备方法包括如下步骤：
提供阴极；
提供锌盐、碱及溶剂，混合，得到ZnO前驱体溶液，将所述ZnO前驱体溶液与金属酞菁配合物混合，得到金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料，将所述金属酞菁配合物修饰的ZnO纳米材料设置在所述阴极上，得到电子传输层；
在所述电子传输层上形成层叠的发光层及阳极。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述锌盐选自醋酸锌、硝酸锌、氯化锌及二水合乙酸锌中的至少一种；和/或
所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾及四甲基氢氧化铵中的至少一种；和/或
所述溶剂选自甲醇、乙醇及丁醇中的至少一种。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述碱中的OH-与所述锌盐中的Zn2+的摩尔比的范围为(1.5-3):1；和/或
所述ZnO前驱体溶液中的Zn2+与所述金属酞菁配合物的摩尔比的范围为1:(0.01-0.2)。
10.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述金属酞菁配合物选自酞菁锌、酞菁镁、酞菁钴、酞菁银及酞菁铜中的至少一种；和/或
所述金属酞菁配合物为氟化金属酞菁配合物，所述氟化金属酞菁配合物选自氟化酞菁锌、氟化酞菁镁、氟化酞菁钴、氟化酞菁银及氟化酞菁铜中的至少一种。
11.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述混合后还包括60-120℃恒温搅拌的步骤。
12.一种显示装置，其特征在于：所述显示装置包括权利要求1-6任意一项所述的光电器件，或者所述显示装置包括权利要求7-11任意一项所述的制备方法制得的光电器件。
CN202111112237.5A 2021-09-18 2021-09-18 一种光电器件及其制备方法、显示装置 Pending CN115915801A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111112237.5A CN115915801A (zh) 2021-09-18 2021-09-18 一种光电器件及其制备方法、显示装置
PCT/CN2022/119360 WO2023041046A1 (zh) 2021-09-18 2022-09-16 一种光电器件及其制备方法、显示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111112237.5A CN115915801A (zh) 2021-09-18 2021-09-18 一种光电器件及其制备方法、显示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115915801A true CN115915801A (zh) 2023-04-04

Family

ID=85602466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111112237.5A Pending CN115915801A (zh) 2021-09-18 2021-09-18 一种光电器件及其制备方法、显示装置

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN115915801A (zh)
WO (1) WO2023041046A1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103456895A (zh) * 2012-05-30 2013-12-18 海洋王照明科技股份有限公司 有机电致发光器件及其制备方法
US9570700B2 (en) * 2012-09-28 2017-02-14 Ocean's King Lighting Science & Technology Co., Ltd. Organic electroluminescent device and preparation method thereof including forming a cathode by combining zinc oxide, acetic acid and a phthalocyanine substance
CN104124367A (zh) * 2013-04-24 2014-10-29 海洋王照明科技股份有限公司 一种有机电致发光器件及其制备方法
JP7238636B2 (ja) * 2019-02-12 2023-03-14 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 量子ドット、量子ドット含有組成物、インクジェットインキ及び印刷物

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023041046A1 (zh) 2023-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110416421B (zh) 一种量子点薄膜及量子点发光二极管
CN113130833A (zh) 一种量子点发光二极管及其制备方法
CN113948647A (zh) 一种纳米材料及其制备方法与量子点发光二极管
CN110649168B (zh) 量子点发光二极管及其制备方法
CN113130790B (zh) 一种纳米材料及其制备方法与量子点发光二极管
WO2023041046A1 (zh) 一种光电器件及其制备方法、显示装置
CN110635055B (zh) 一种量子点薄膜及量子点发光二极管
CN115926776A (zh) 纳米颗粒、组合物及发光二极管
CN113046077B (zh) 一种复合材料、量子点发光二极管及其制备方法
CN114695810A (zh) 一种复合材料及其制备方法、量子点发光二极管
WO2023051317A1 (zh) 氧化钨纳米材料及其制备方法、光电器件
CN113120952B (zh) 一种硫化锌纳米材料及其制备方法、硫化锌薄膜、量子点发光二极管
WO2023124550A1 (zh) 发光器件的制备方法、发光器件及显示装置
WO2023051461A1 (zh) 氧化钼纳米材料及制备方法、光电器件
CN112397671B (zh) 一种改性硫化锌及其制备方法与量子点发光二极管
CN110544746A (zh) 发光二极管及其制备方法
CN115867094A (zh) 光电器件及其制备方法、碳包覆氧化亚铜颗粒的制备方法
CN116156918A (zh) 一种纳米材料及其制备方法、电子传输薄膜及光电器件
CN116156927A (zh) 复合材料、光电器件及其制备方法、显示装置
CN116156925A (zh) 一种光电器件及其制备方法、显示装置
CN113054143A (zh) 一种纳米材料及其制备方法与量子点发光二极管
CN110628430A (zh) 一种量子点薄膜及量子点发光二极管
CN114695807A (zh) 一种复合材料及其制备方法、发光二极管
CN115968214A (zh) 一种空穴传输薄膜及其制备方法、光电器件及显示装置
CN116193952A (zh) 纳米粒子及包括其的组合物、发光二极管及显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication