CN115915809A - 一种薄膜、发光器件及显示面板 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种薄膜、发光器件及显示面板,所述薄膜包括层叠设置的第一子膜和第二子膜,第一子膜的材料包括第一聚合物,第二子膜的材料包括第二聚合物,所述第一聚合物包括第一重复结构单元,所述第二聚合物包括第二重复结构单元,所述第一重复结构单元和所述第二重复结构单元均为空穴传输基团;第一聚合物的数均分子量高于第二聚合物的数均分子量;所述薄膜能够用于制备所述发光器件的空穴传输层,第一子膜靠近发光器件的阳极,第二子膜靠近发光器件的发光层,有利于降低空穴传输层与发光层之间的能垒差异,促进空穴向发光层的注入,从而改善了发光器件中空穴传输层与发光层之间能级不匹配的问题;所述发光器件能够应用于显示面板中。
Description
技术领域
本申请涉及光电技术领域,具体涉及一种薄膜、发光器件及显示面板。
背景技术
量子点(Quantum Dot,QD)是新一代电致发光材料,量子点的发光光谱随量子点的尺寸变化而变化,量子点因具有发光光谱半峰宽较窄、色纯度高、光稳定性好、激发光谱宽、发射光谱可控等特点而在光伏发电、光电显示等技术领域应用前景广阔。量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes,QLED)是基于量子点作为发光材料的光电器件,QLED具有“三明治”结构,即包括依次设置的阳极、功能层和阴极,其中,功能层包括靠近阳极的空穴功能层和靠近阴极的电子功能层,空穴经由阳极和空穴功能层注入,电子经由阴极和电子功能层注入,注入的电子和空穴在发光层复合形成光子以激发量子点发光。
空穴功能层一般包括空穴传输层,空穴传输层的材料大多为有机高分子聚合物,这些有机高分子聚合物具有空穴传输基团,空穴传输基团通常包含π-π共轭结构和/或P-π共轭结构。在现有的量子点发光二极管中,用作空穴传输材料的有机高分子聚合物的数均分子量通常大于30000,以赋予空穴传输层优异的导电性能,但是分子的禁带宽度较窄,且HOMO能级较高,使得空穴传输层与发光层之间存在较大的能垒差异,从而阻碍空穴向量子点的注入,导致电子-空穴传输失衡的问题。
因此,如何改进空穴传输层以改善空穴传输层与发光层之间能级不匹配的问题,对量子点发光二极管的应用与发展具有重要意义。
发明内容
本申请提供了一种薄膜、发光器件及显示面板,以改善现有量子点发光二极管中空穴传输层与发光层之间能级不匹配的问题。
本申请的技术方案如下:
第一方面,本申请提供了一种薄膜,所述薄膜包括层叠设置的第一子膜和第二子膜,所述第一子膜的材料包括第一聚合物,所述第二子膜的材料包括第二聚合物,所述第一聚合物包括第一重复结构单元,所述第二聚合物包括第二重复结构单元,所述第一重复结构单元和所述第二重复结构单元均为空穴传输基团;所述第一聚合物的数均分子量高于所述第二聚合物的数均分子量。
进一步地,所述第一重复结构单元和所述第二重复结构单元相同。
进一步地,所述第一聚合物的数均分子量为30000至300000,所述第二聚合物的数均分子量为2000至10000。
进一步地,所述第一重复结构单元和所述第二重复结构单元彼此独立地选自包含芳香族胺基的基团、包含咔唑基的基团以及包含噻吩基的基团中的至少一者。
进一步地,所述第一聚合物和所述第二聚合物彼此独立地选自聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚(双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺)、聚(9-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)以及聚(N,N’-双(4-丁基苯基)-N,N’-双(苯基)联苯胺)中的至少一者。
进一步地,所述第一子膜的厚度:所述第二子膜的厚度为(5~10):1。
第二方面,本申请提供了一种发光器件,所述发光器件包括:
阳极;
阴极,与所述阳极相对设置;
发光层,设置于所述阳极与所述阴极之间;以及
空穴传输层,设置于所述阳极与所述发光层之间,所述空穴传输层包括如第一方面中任意一种所述的薄膜,且所述薄膜的所述第一子膜靠近所述阳极,且所述薄膜的所述第二子膜靠近所述发光层。
进一步地,所述发光器件还包括电子传输层,所述电子传输层设置于所述发光层与所述阴极之间。
进一步地,所述发光层的材料为量子点,所述量子点选自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;所述II-VI族化合物选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe以及CdZnSTe中的至少一种;所述III-V族化合物选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP以及InAlNP;所述I-III-VI族化合物选自选自CuInS2、CuInSe2和AgInS2中的至少一种。
第三方面,本申请提供了一种显示面板,所述显示面板包括如第二方面中任意一种所述的发光器件。
本申请提供了一种薄膜、发光器件及显示面板,具有如下技术效果:
所述薄膜包括层叠设置的第一子膜和第二子膜,第一子膜的材料包括第一聚合物,第二子膜的材料包括第二聚合物,第一聚合物包括第一重复结构单元,第二聚合物包括第二重复结构单元,第一重复结构单元和第二重复结构单元均为空穴传输基团,且第一聚合物的聚合度高于第二聚合物的聚合度,使得所述薄膜具有梯度能垒结构,具有表面平整度高的优点。
所述薄膜能够用作所述发光器件的空穴传输层,第一子膜靠近发光器件的阳极,第二子膜靠近发光器件的发光层,有利于降低空穴传输层与发光层之间的能垒差异,促进空穴向发光层的注入,从而改善了发光器件中空穴传输层与发光层之间能级不匹配的问题;此外,基于第二子膜的表面平整度较高,有利于发光材料均匀分散于第二子膜远离第一子膜的一侧,从而降低发光器件的暗电流,提高了发光器件的稳定性,进而延长发光器件的工作寿命。所述发光器件能够应用于显示面板中。
附图说明
下面结合附图,通过对本申请的具体实施方式详细描述,将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请实施例中提供的一种发光器件的结构示意图。
图2为本申请实施例中提供的另一种发光器件的结构示意图。
图3为本申请实施例中提供的一种正置型结构的量子点发光二极管的结构示意图。
图4为本申请实施例中提供的一种倒置型结构的量子点发光二极管的结构示意图。
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前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
除非另行定义,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用,但不能限制本申请的内容。
需说明的是,以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。另外,在本申请的描述中,术语“包括”是指“包括但不限于”。本申请的各个实施例可以以一个范围的型式存在;应当理解,以一范围型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,以及所数范围内的单一数字,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)。
本申请实施例提供了一种薄膜,薄膜包括层叠设置的第一子膜和第二子膜,第一子膜的材料包括第一聚合物,第二子膜的材料包括第二聚合物,第一聚合物包括第一重复结构单元,第二聚合物包括第二重复结构单元,第一重复结构单元和第二重复结构单元均为空穴传输基团,第一聚合物的数均分子量高于第二聚合物的数均分子量。
如本申请所用,“重复结构单元”又称重复单元,是指聚合物中化学组成相同的最小单位,其为构成高分子链并决定高分子以一定方式连接起来的原子组合。聚合物的高分子链中重复结构单元的重复次数为聚合物的聚合度。
在本申请实施例中,第一重复结构单元和第二重复结构单元可以相同,也可以不相同。第一重复结构单元和第二重复结构单元例如均包含π-π共轭键或p-π共轭,以具有空穴传输特性。第一聚合物的导电性强于第二聚合物,且第一聚合物的禁带宽度窄于第二聚合物,且第一聚合物的HOMO能级高于第二聚合物,因此,当所述薄膜应用于发光器件的空穴传输层时,将第二子膜配置为靠近发光器件的发光层,有利于降低发光层与空穴传输层的能垒差异,从而促进空穴向发光层的注入。此外,由于在聚合物中,随着聚合物分子链的延长,数均分子量提升,聚合物的规整性降低,所以第二聚合物的规整性高于第一聚合物,使得第一子膜的表面平整度低于第二子膜的表面平整度,因此,当所述薄膜应用于发光器件的空穴传输层时,有利于提高空穴传输层的表面平整度。
需要说明的是,本申请实施例的薄膜除了包括第一子膜和第二子膜,还可以包括其他子膜,其他子膜的材料例如可以是区别于第一聚合物和第二聚合物的空穴传输材料,但可以理解的是,薄膜由层叠设置的第一子膜和第二子膜组成即可实现本申请的发明目的,并且当第一子膜和第二子膜的数量均为一个时,有利于节约制备成本和简化制备工序。第一子膜的材料除了包括第一聚合物,还可以包括其他物质,例如:第一子膜的材料还包括第三聚合物,第三聚合物的重复结构单元与第一重复结构单元相同,且第三聚合物的数均分子量高于第一聚合物,但可以理解的是,第一子膜的材料为第一聚合物即可实现本申请的发明目的,有利于节约制备成本和简化制备工序。同理,第二子膜的材料除了包括第二聚合物,还可以包括其他物质,但第二子膜的材料为第二聚合物即可实现本申请的发明目的,例如:第二子膜的材料还包括第四聚合物,第四聚合物的重复结构单元与第二重复结构单元相同,且第四聚合物的数均分子量低于第二聚合物,有利于节约制备成本和简化制备工序。
在本申请的一些实施例中,第一重复结构单元和第二重复结构单元相同,即第一聚合物和第二聚合物的区别之处仅在于:聚合度不相同,第一聚合物的聚合度高于第二聚合物的聚合度,由于随着聚合物的聚合度增加,分子链随之延长,聚合物的导电性逐渐增强,聚合物分子链的禁带宽度逐渐变窄,聚合物的规整性逐渐降低,以及HOMO能级逐渐升高,所以第一聚合物的导电性强于第二聚合物,且第一聚合物的禁带宽度窄于第二聚合物,且第一聚合物的HOMO能级高于第二聚合物,且第一聚合物的规整性低于第二聚合物。当第一重复结构单元和第二重复结构单元相同时,晶格匹配度高,有利于降低第一子膜和第二子膜之间的界面应力。
在本申请的一些实施例中,第一聚合物的数均分子量为30000至300000,第二聚合物的数均分子量为2000至10000,使得第一聚合物的共轭程度显著高于第二聚合物的共轭程度,且第一聚合物的分子能隙明显大于第二聚合物的分子能隙,从而第二聚合物的HOMO能级明显低于第二聚合物的HOMO能级,当所述薄膜用于制备空穴传输层时,既能保证空穴传输层具有较高的空穴迁移率,又能提高空穴传输层与发光层的能级匹配度。
在本申请的一些实施例中,第一重复结构单元和第二重复结构单元彼此独立地选自包含芳香族胺基的基团、包含咔唑基的基团以及包含噻吩基的基团中的至少一者。
在本申请的一些实施例中,第一聚合物和第二聚合物彼此独立地选自聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚(双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺)、聚(9-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)以及聚(N,N’-双(4-丁基苯基)-N,N’-双(苯基)联苯胺)中的至少一者。
本申请实施例还提供了一种发光器件,如图1所示,发光器件1包括阳极11、空穴传输层12、发光层13以及阴极14,其中,阳极11与阴极14相对设置,发光层13设置于阳极11与阴极14之间,空穴传输层12设置于阳极11与发光层13之间,空穴传输层12为本申请实施例中任意一种所述的薄膜,其中,第一子膜121靠近阳极,第二子膜122靠近发光层13。
第二子膜设置于第一子膜与发光层之间,具有优点:第一方面,可以降低空穴传输层的能垒高度,以缩小空穴传输层与发光层之间的能垒差异,促进空穴向发光层的注入,从而提高发光器件的光电性能,若无第二子膜,以发光层为发光层和第一子膜的材料为聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺(数均分子量为60000至70000)为例,聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺的HOMO能级为-5.3eV,而发光层的价带能级通常在-6.0eV以下,导致空穴传输层与发光层之间的能垒差异较大;第二方面,由于第二子膜的表面平整度较高,所以有利于发光层的材料分散于第二子膜远离第一子膜的一侧,并降低发光器件的暗电流,从而提高发光器件的稳定性;第三方面,由于构成第二子膜的的第二聚合物的聚合度较低,所以可以填充于构成第一子膜的第一聚合物的分子间间隙内,从而阻碍发光层的材料与第一聚合物之间发生互混的问题。
在发光器件1中,阳极11和阴极14的材料例如可以是金属、碳材料以及金属氧化物中的一种或多种,金属例如可以是Al、Ag、Cu、Mo、Au、Ba、Ca以及Mg中的一种或多种;碳材料例如可以是石墨、碳纳米管、石墨烯以及碳纤维中的一种或多种;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以及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,复合电极包括但不限于是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以及TiO2/Al/TiO2中的一种或多种。阳极的厚度例如可以是20nm至100nm,阴极的厚度例如可以是20nm至100nm。
在发光器件1中,发光层13的材料可以是有机发光材料,也可以是量子点。在本申请的一些实施例中,发光层13的材料为量子点,量子点可以选自但不限于单一结构量子点以及核壳结构量子点中的至少一种。例如,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族化合物中的一种或多种。作为示例,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和CdZnSTe中的一种或多种;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和InAlNP中的一种或多种;I-III-VI族化合物可以选自但不限于CuInS2、CuInSe2和AgInS2中的一种或多种。量子点的粒径例如可以是1nm至100nm。发光层15的厚度例如可以是10nm至200nm。
可以理解的是,发光器件1还可以包括其他有利于空穴从阳极11注入发光层13的膜层,例如发光器件1还可以包括空穴注入层,空穴注入层设置于空穴传输层12阳极11之间,空穴注入层的材料包括但不限于是3,4-乙烯二氧噻吩单体(PEDOT)、苯乙烯磺酸盐(PSS)、酞菁铜(CuPc)、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌(F4-TCNQ)、2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲(HATCN)、过渡金属氧化物以及过渡金属硫系化合物中的一种或多种,其中,过渡金属氧化物可以是NiOx、MoOx、WOx、CrOx以及CuO中的一种或多种,金属硫系化合物可以是MoSx、MoSex、WSx、WSex以及CuS中的一种或多种,空穴注入层的厚度例如可以是15nm至30nm。
在本申请的一些实施例中,如图2所示,在图1所示发光器件的基础上,发光器件1还包括电子传输层15,电子传输层15设置于发光层13与阴极14之间。电子传输层15的材料为具有电子传输能力的氧化物半导体纳米颗粒材料,例如可以是ZnO、TiO2、SnO2、Ta2O3、ZrO2、NiO、TiLiO、ZnAlO、ZnMgO、ZnSnO、ZnLiO以及InSnO中的一种或多种。电子传输层15的厚度例如可以是10nm至200nm。
可以理解的是,发光器件1还可以包括其他有利于电子从阴极14注入发光层13的膜层,例如发光器件1还可以包括电子注入层,电子注入层设置于电子传输层15与阴极14之间。电子注入层的材料包括但不限于是有机膦化合物、卤化锂和锂有机络合物,有机膦化合物例如可以是有机氧化膦、有机硫代膦化合物以及有机硒代膦化合物的至少一种,锂有机络合物例如可以是8-羟基喹啉锂。
在本申请的一些实施例中,第一子膜的厚度:第二子膜的厚度为(5~10):1,第二子膜的厚度小于第一子膜的厚度,以确保发光器件具有适宜的空穴电流,从而有效改善发光器件的载流子不平衡现象。第二子膜的厚度过厚或过薄,均对发光器件的光电性能改善效果有限,第二子膜的厚度过厚会使空穴电流降低,而第二子膜的厚度过薄对空穴传输层与发光层之间的能垒的降低效果有限。
在本申请的一些实施例中,发光器件为量子点发光二极管,对应发光层为发光层。发光器件可以是正置型结构的量子点发光二极管,发光器件也可以是负型结构的量子点发光二极管。
作为示例,发光器件为正置型结构的量子点发光二极管,如图3所示,在由下至上的方向上,发光器件1包括依次设置的衬底10、阳极11、空穴注入层16、空穴传输层12、发光层13、电子传输层15和阴极14,其中,空穴传输层12包括层叠设置的第一子膜121和第二子膜122,第一子膜121靠近空穴注入层16,第二子膜122靠近发光层13,第一子膜121的材料为第一聚合物,第二子膜122的材料为第二聚合物,第一聚合物的重复结构单元(第一重复结构单元)与第二聚合物的重复结构单元(第二重复结构单元)相同,且第一聚合物的数均分子量高于第二聚合物的数均分子量。
作为示例,发光器件为倒置型结构的量子点发光二极管,如图4所示,在由下至上的方向上,量子点发光器件1包括依次设置的衬底10、阴极14、电子传输层15、发光层13、空穴传输层12、空穴注入层16以及阳极11,空穴传输层12包括层叠设置的第一子膜121和第二子膜122,第一子膜121靠近空穴注入层13,第二子膜122靠近发光层13,第一子膜121的材料为第一聚合物,第二子膜122的材料为第二聚合物,第一聚合物的重复结构单元(第一重复结构单元)与第二聚合物的重复结构单元(第二重复结构单元)相同,且第一聚合物的数均分子量高于第二聚合物的数均分子量。
需要说明的是,发光器件中各个层的制备方法包括但不限于沉积法和溶液法,其中,溶液法包括但不限于是旋涂、涂布、喷墨打印、刮涂、浸渍提拉、浸泡、喷涂、滚涂或浇铸;沉积法包括化学法和物理法,化学法包括但不限于是化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法或共沉淀法,物理法包括但不限于是热蒸发镀膜法、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、原子层沉积法或脉冲激光沉积法。当采用溶液法时,需增设退火处理工序以将湿膜转变为干膜,“退火处理”包括所有能使功能湿膜获得更高能量,从而由湿膜状态转变为干膜状态的处理工艺,例如可以仅指恒温热处理工序,即将功能湿膜加热至特定温度,然后保持特定时间以使功能湿膜中残存的溶剂完全挥发;“退火处理”还可以包括依序进行的恒温热处理工序和冷却工序,即将功能湿膜加热至特定温度,然后保持特定时间以使功能湿膜中残存的溶剂完全挥发,再以适宜的速度冷却以消除残余应力而减少功能层变形与裂纹的风险。对于正置型结构的发光器件来说,先制备第一子膜,再制备第二子膜。对于倒置型结构的发光器件来说,先制备第二子膜,再制备第一子膜。
本申请实施例还提供了一种显示面板,包括本申请实施例中任意一种所述的发光器件。所述显示面板可以应用于任何具有显示功能的电子产品,电子产品包括但不限于是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机、数码摄像机、智能可穿戴设备、智能称重电子秤、车载显示器、电视机或电子书阅读器,其中,智能可穿戴设备例如可以是智能手环、智能手表、虚拟现实(Virtual Reality,VR)头盔等。
下面通过具体实施例、对比例和实验例对本申请的技术方案及技术效果进行详细说明,以下实施例仅仅是本申请的部分实施例,并非对本申请作出具体限定。
实施例1
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,发光器件为图3所示的正置型结构量子点发光二极管。
发光器件中各个层结构的材料与厚度分别为:
衬底的材料为玻璃,衬底的厚度为0.5mm。
阳极的材料为ITO,阳极的厚度为20nm。
空穴注入层的材料为PEDOT:PSS,其中,PEDOT和PSS的摩尔比为1:1,空穴注入层的厚度为30nm。
在空穴传输层中,第一子膜的材料为数均分子量是75000的TFB,第二子膜的材料为数均分子量是5000的TFB。第一子膜的厚度为50nm,第二子膜的厚度为5nm。
发光层的材料为CdZnSe/ZnSeS量子点,发光层的厚度为30nm。
电子传输层的材料为纳米氧化锌,纳米氧化锌的粒径为7nm,电子传输层的厚度为40nm。
阴极的材料为银,阴极的厚度为100nm。
本实施例中量子点发光二极管的制备方法包括如下步骤:
S1.1、提供衬底,在衬底的一侧溅射ITO,然后清洗获得阳极;
S1.2、在步骤S1.1的阳极远离衬底的一侧旋涂3.5wt%的PEDOT-PSS水溶液,然后置于150℃下恒温热处理30min,获得空穴注入层;
S1.3、在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.2的空穴注入层远离阳极的一侧旋涂浓度为8mg/mL的TFB(数均分子量为75000)-氯苯溶液,然后置于150℃下恒温热处理30min,获得第一子膜,然后在第一子膜远离空穴注入层的一侧蒸镀数均分子量为5000的TFB以形成第二子膜,获得空穴传输层;
S1.4、在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.3的空穴传输层远离空穴注入层的一侧喷墨打印浓度为10mg/ml的CdZnSe-正辛烷溶液,然后置于80℃下热处理20min,获得发光层;
S1.5、在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.4的发光层远离空穴传输层的一侧喷墨打印浓度为30mg/ml的纳米氧化锌-乙醇溶液,然后置于80℃下热处理30min,获得电子传输层;
S1.6、在步骤S1.6的电子传输层远离发光层的一侧蒸镀银,获得阴极,然后封装获得量子点发光二极管。
实施例2
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例1的发光器件,本实施例的发光器件区别之处仅在于:第一子膜的厚度由“50nm”替换为“40nm”。
本实施例的发光器件的制备方法参照实施例1进行。
实施例3
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例1的发光器件,本实施例的发光器件区别之处仅在于:第一子膜的厚度由“50nm”替换为“30nm”。
本实施例的发光器件的制备方法参照实施例1进行。
实施例4
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例1的发光器件,本实施例的发光器件区别之处仅在于:第一子膜的厚度由“50nm”替换为“20nm”。
本实施例的发光器件的制备方法参照实施例1进行。
实施例5
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例1的发光器件,本实施例的发光器件区别之处仅在于:第一子膜的厚度由“50nm”替换为“60nm”。
本实施例的发光器件的制备方法参照实施例1进行。
实施例6
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例1的发光器件,本实施例的发光器件区别之处仅在于:将第一子膜的材料由“数均分子量是75000的TFB”替换为“数均分子量为30000的(聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺])(Poly-TPD)”,并且将第二子膜的材料由“数均分子量是5000的TFB”替换为“数均分子量为2000的Poly-TPD”。
相较于实施例1中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.3替换为“在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.2的空穴注入层远离阳极的一侧旋涂浓度为8mg/mL的Poly-TPD(数均分子量为30000)-氯苯溶液,然后置于150℃下恒温热处理30min,获得第一子膜,然后在第一子膜远离空穴注入层的一侧蒸镀数均分子量为2000的Poly-TPD以形成第二子膜,获得空穴传输层”。
实施例7
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例1的发光器件,本实施例的发光器件区别之处仅在于:将第一子膜的材料由“数均分子量是75000的TFB”替换为“数均分子量为300000的TFB”,并且将第二子膜的材料由“数均分子量是5000的TFB”替换为“数均分子量为10000的TFB”。
相较于实施例1中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.3替换为“在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.2的空穴注入层远离阳极的一侧旋涂浓度为10mg/mL的TFB(数均分子量为300000)-氯苯溶液,然后置于200℃下恒温热处理30min,获得第一子膜,然后在第一子膜远离空穴注入层的一侧蒸镀数均分子量为10000的TFB以形成第二子膜,获得空穴传输层”。
实施例8
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例1的发光器件,本实施例的发光器件区别之处仅在于:将第二子膜的材料由“数均分子量是5000的TFB”替换为“数均分子量为5000的Poly-TPD”。
相较于实施例1中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.3替换为“在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.2的空穴注入层远离阳极的一侧旋涂浓度为8mg/mL的TFB(数均分子量为75000)-氯苯溶液,然后置于150℃下恒温热处理30min,获得第一子膜,然后在第一子膜远离空穴注入层的一侧蒸镀数均分子量为5000的Poly-TPD以形成第二子膜,获得空穴传输层”。
实施例9
本实施例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例1的发光器件,本实施例的发光器件区别之处仅在于:将第一子膜的材料由“数均分子量是75000的TFB”替换为“数均分子量是20000的TFB”,并且将第二子膜的材料由“数均分子量是5000的TFB”替换为“数均分子量是1374的TFB二聚物”
相较于实施例1中发光器件的制备方法,本实施例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.3替换为“在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.2的空穴注入层远离阳极的一侧旋涂浓度为8mg/mL的TFB(数均分子量为20000)-氯苯溶液,然后置于150℃下恒温热处理30min,获得第一子膜,然后在第一子膜远离空穴注入层的一侧蒸镀数均分子量为1374的TFB二聚物以形成第二子膜,获得空穴传输层”。
对比例1
本对比例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例1的发光器件,本实施例的发光器件区别之处仅在于:无第二子膜,即本对比例的发光器件中空穴传输层为单层结构,空穴传输层的材料为数均分子量是75000的TFB,空穴传输层的厚度为30nm。
相较于实施例1中发光器件的制备方法,本对比例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.3替换为“在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.2的空穴注入层远离阳极的一侧旋涂浓度为8mg/mL的TFB(数均分子量为75000)-氯苯溶液,然后置于150℃下恒温热处理30min,获得空穴传输层”。
对比例2
本对比例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例1的发光器件,本实施例的发光器件区别之处仅在于:无第二子膜且空穴传输层的材料不相同,即本对比例的发光器件中空穴传输层为单层结构,空穴传输层的材料为数均分子量是30000的Poly-TPD,空穴传输层的厚度为30nm。
相较于实施例1中发光器件的制备方法,本对比例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.3替换为“在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.2的空穴注入层远离阳极的一侧旋涂浓度为8mg/mL的Poly-TPD(数均分子量为30000)-氯苯溶液,然后置于150℃下恒温热处理30min,获得空穴传输层”。
对比例3
本对比例提供了一种发光器件及其制备方法,相较于实施例1的发光器件,本实施例的发光器件区别之处仅在于:无第二子膜且空穴传输层的材料不相同,即本对比例的发光器件中空穴传输层为单层结构,空穴传输层的材料为数均分子量是300000的TFB,空穴传输层的厚度为30nm。
相较于实施例1中发光器件的制备方法,本对比例中发光器件的制备方法的区别之处仅在于:将步骤S1.3替换为“在常温常压的氮气环境下,在步骤S1.2的空穴注入层远离阳极的一侧旋涂浓度为10mg/mL的TFB(数均分子量为300000)-氯苯溶液,然后置于200℃下恒温热处理30min,获得空穴传输层”。
试验例
对实施例1至实施例9以及对比例1至对比例3中发光器件进行性能测试,性能测试的参数为:发光器件在1V电压下的电流密度(J,mA/cm2);发光器件在1000nit亮度下的最大外量子效率(EQE,%);发光器件在1000nit的亮度下,亮度由100%衰减至95%所需的时间(T95-1K,h),其中,采用弗士达FPD光学特性测量设备检测发光器件的电流密度,并计算获得最大外量子效率,以及采用寿命测试设备(购自晶合)检测发光器件的T95-1K,性能测试结果详见下表1:
表1实施例1至实施例9以及对比例1至对比例3的发光器件的性能测试结果
由表1可知,相较于对比例1至对比例3,实施例1至实施例9的发光器件的综合性能具有明显的优势,充分说明在第一子膜与发光层之间设置第二子膜,有利于提升发光器件的光电性能。
由实施例1至实施例5以及对比例1可知,实施例1至实施例5的发光器件的电流密度远低于对比例1的发光器件,说明在第一子膜与发光层之间设置第二子膜能够降低发光器件的暗电流,原因在于:低聚物TFB(第二子膜的材料)能够填充高聚物TFB(第一子膜的材料)分子间的间隙,从而阻碍量子点渗透至第一子膜中,从而降低了暗电流;此外,基于第二子膜的设置,实施例1至实施例5的发光器件中空穴传输层靠近发光层一侧的表面平整度较高,进一步地降低了暗电流。实施例1至实施例5的发光器件的EQE明显高于对比例1的发光器件,说明在第一子膜与发光层之间设置第二子膜能够降低空穴传输层与发光层之间的能垒,促进了空穴向量子点的注入。相较于对比例1的发光器件的T95-1K,实施例1至实施例5的发光器件的T95-1K大幅度提升,说明在第一子膜与发光层之间设置第二子膜有利于促进发光器件中载流子的平衡,改善了界面载流子的积累,从而提高了发光器件的稳定性,进而延长了发光器件的工作寿命。
同理,实施例6的发光器件的电流密度远低于对比例2的发光器件,且实施例6的发光器件的EQE明显高于对比例2的发光器件,且实施例6的发光器件的稳定性优于对比例2的发光器件。
同理,实施例7的发光器件的电流密度远低于对比例3的发光器件,且实施例7的发光器件的EQE明显高于对比例3的发光器件,且实施例7的发光器件的稳定性优于对比例3的发光器件。
由实施例1至实施例5可知,第一子膜与第二子膜的厚度比值会影响发光器件的光电性能,优选第一子膜的厚度:第二子膜的厚度为(5~10):1,即:第二子膜的厚度小于第一子膜的厚度,以确保适宜的空穴电流,从而有效改善发光器件的载流子不平衡现象。第二子膜的厚度过厚(例如实施例4)或过薄(例如实施例5),均对发光器件的光电性能改善效果有限,这是因为:第二子膜的厚度过厚会使空穴电流降低,而第二子膜的厚度过薄对空穴传输层与发光层之间的能垒的降低效果有限。
以上对本申请实施例所提供的一种薄膜、发光器件及显示面板,进行了详细介绍。本文中使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技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的脱离本申请各实施例的技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种薄膜,其特征在于,所述薄膜包括层叠设置的第一子膜和第二子膜,所述第一子膜的材料包括第一聚合物,所述第二子膜的材料包括第二聚合物,所述第一聚合物包括第一重复结构单元,所述第二聚合物包括第二重复结构单元,所述第一重复结构单元和所述第二重复结构单元均为空穴传输基团;所述第一聚合物的数均分子量高于所述第二聚合物的数均分子量。
2.根据权利要求1所述的薄膜,其特征在于,所述第一重复结构单元和所述第二重复结构单元相同。
3.根据权利要求2所述的薄膜,其特征在于,所述第一聚合物的数均分子量为30000至300000,所述第二聚合物的数均分子量为2000至10000。
4.根据权利要求1所述的薄膜,其特征在于,所述第一重复结构单元和所述第二重复结构单元彼此独立地选自包含芳香族胺基的基团、包含咔唑基的基团以及包含噻吩基的基团中的至少一者。
5.根据权利要求4所述的薄膜,其特征在于,所述第一聚合物和所述第二聚合物彼此独立地选自聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚(双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺)、聚(9-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)以及聚(N,N’-双(4-丁基苯基)-N,N’-双(苯基)联苯胺)中的至少一者。
6.根据权利要求1所述的薄膜,其特征在于,所述第一子膜的厚度:所述第二子膜的厚度为(5~10):1。
7.一种发光器件,其特征在于,所述发光器件包括:
阳极;
阴极,与所述阳极相对设置;
发光层,设置于所述阳极与所述阴极之间;以及
空穴传输层,设置于所述阳极与所述发光层之间,所述空穴传输层包括如权利要求1至6任一项中所述的薄膜,且所述薄膜的所述第一子膜靠近所述阳极,且所述薄膜的所述第二子膜靠近所述发光层。
8.根据权利要求7所述的发光器件,其特征在于,所述发光器件还包括电子传输层,所述电子传输层设置于所述发光层与所述阴极之间。
9.根据权利要求7或8所述的发光器件,其特征在于,所述发光层的材料为量子点,所述量子点选自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;所述II-VI族化合物选自CdSe、CdS、CdTe、ZnSe、ZnS、CdTe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnTeS、CdSeS、CdSeTe、CdTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe以及CdZnSTe中的至少一种;所述III-V族化合物选自InP、InAs、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、InAsP、InNP、InNSb、GaAlNP以及InAlNP;所述I-III-VI族化合物选自选自CuInS2、CuInSe2和AgInS2中的至少一种。
10.一种显示面板,其特征在于,所述显示面板包括如权利要求7至9任一项中所述的发光器件。
Priority Applications (1)
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CN202111164869.6A CN115915809A (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种薄膜、发光器件及显示面板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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CN202111164869.6A CN115915809A (zh) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 一种薄膜、发光器件及显示面板 |
Publications (1)
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CN115915809A true CN115915809A (zh) | 2023-04-04 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
Country | Link |
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CN (1) | CN115915809A (zh) |
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2021
- 2021-09-30 CN CN202111164869.6A patent/CN115915809A/zh active Pending
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